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4-1 設計規範之發展趨勢

從 前 述 針 對 各 國 規 範 之 評 述 , 可 知 世 界 先 進國家之主要設計規範 均已採用限度狀態設計方法,其為目前設計規範之發展趨勢。

限 度 狀 態 設 計 法 之 基 本 架 構 為 設 計 分 析 時 應 針 對 結 構 物 之 限 度 狀 態 作 檢 核 , 限 度 狀 態 分 為 極 限 限 度 狀 態 與 使 用 限 度 狀 態 ; 其 中 極 限 限 度狀態應考慮:

(1) 結構物或其一部份失衡;

(2) 結構物或其一部份產生超量變形而形成破壞機制,或其支承與 基礎失去穩定性;

(3) 疲勞或其他時間相關效應引致之破壞。

而使用限度狀態應考慮:

(1)結構物變形與位移,其將影響到外觀與有效使用,或損及裝修 與非結構構件者;

(2)結構物之振動,其將使人體不適,使結構或其所支承物體損傷 或失效;

(3)損壞(包含裂縫)狀態可能對結構之外觀、耐久性或功能產生 不利影響者;

(4)由疲勞或其他時間相關效應引致可查覺之損壞。

在 檢 核 任 一 設 計 限 度 時 , 由 於 目 標 明 確 , 可 掌 握 設 計 情 況 , 作 最 適 切 之 檢 核 , 包 括 分 析 模 式 、 載 重 情 況 、 作 用 力 因 子 、 材 料 性 質 參 數 或 性 能 因 子 等 之 設 定 均 可 作 獨 立 之 考 慮 , 既 直 接 又 單 純 , 而 不 會 有 為 其 他 目 標 或 限 度 之 因 素 考 量 而 使 該 項 檢 核 工 作 複 雜 化 或 模 糊 化 之 情 形 , 使 各 單 項 檢 核 工 作 最 直 接 而 具 體 。 設 計 分 析 時 應 逐 一 針 對 各 限 度

設計目標。

4-2 我國現行基礎設計規範之檢討

我國現行基礎設計規範採用容許應力法,相當於美國 AASHTO 規 範中之工作載重設計法。現行規範對於各基礎單元(例如淺基礎、樁基 礎等)之各項分析方法已相當完整,與歐、美、日等先進國家之分析方 法 具 同 一 水 準 。 由 前 述 案 例 分 析 比 較 , 針 對 特 定 之 設 計 情 況 , 應 用 我 國現行規範之分析方法,分析結果應在合理之範圍內。

然 而 , 我 國 現 行 基 礎 設 計 規 範 中 , 其 各 項 規 定 雖 意 旨 各 種 狀 態 之 檢 核 , 但 對 於 限 度 狀 態 設 計 之 觀 念 , 仍 然 沒 有 具 體 之 陳 述 , 因 此 對 設 計 情 況 之 設 定 , 以 及 作 用 力 因 子 與 材 料 性 質 參 數 ( 或 性 能 因 子 ) 之 選 取 , 均 無 明 確 之 規 定 , 使 得 各 工 程 師 在 應 用 時 須 憑 工 程 經 驗 做 合 理 之 判 斷 , 分 析 結 果 所 隱 含 之 多 重 不 確 定 性 ( 包 括 作 用 力 、 材 料 性 質 與 分 析 模 式 之 不 確 定 性 等 ) , 以 一 總 體 之 安 全 係 數 概 括 之 。 應 用 此 種 分 析 模 式 時 , 經 驗 豐 富 之 工 程 師 常 能 做 適 當 之 判 斷 與 抉 擇 , 選 用 適 當 之 模 式 與 參 數 , 做 出 合 理 之 設 計 , 由 於 具 有 彈 性 運 用 之 空 間 , 是 本 規 範 模 式 之 優 點 ; 但 對 於 一 般 之 工 程 師 而 言 , 欲 掌 握 完 整 之 設 計 情 況 顯 然 比 較 困 難 , 尤 其 對 於 無 慣 例 可 循 之 設 計 工 作 , 更 顯 得 難 於 應 付 , 無 法 確 實 掌 握 設 計 情 況 以 及 各 項 參 數 選 用 之 原 則 , 使 分 析 過 程 與 結 果 充 滿 不 確定性。

為 改 進 此 缺 點 , 實 宜 將 限 度 狀 態 設 計 之 觀 念 引 入 國 內 設 計 規 範 , 但 國 內 工 程 界 對 於 基 礎 極 限 設 計 法 尚 無 經 驗 , 基 本 資 料 亦 甚 缺 乏 , 對 於 本 土 性 之 參 數 資 料 更 是 欠 缺 , 實 無 法 立 即 改 進 為 採 用 極 限 設 計 法 。 但 限 度 狀 態 設 計 法 為 目 前 發 展 之 趨 勢 , 為 使 國 內 設 計 規 範 能 趕 上 國 際 水 準 , 應 即 著 手 進 行 研 究 , 為 推 行 基 礎 極 限 設 計 法 而 努 力 。 依 本 研 究

(1).加強限度狀態設計之觀念

(2).擬訂基礎設計之載重組合及相關之作用力因子 (3).歸納本土性之材料性質參數折減因子

(4).參考本土工程案例擬訂定各型基礎之性能因子