第二章 水平設計地震力比較
2.1 各規範水平設計地震力計算之差異
88 年版、94 年版與性能規範在水平設計地震力計算時的差異，主要 有以下幾點：
z 震區反應譜：
88年版規範提供工址正規化水平譜加速度係數 C，以地盤種類與台 北盆地劃分為四種正規化反應譜，再乘上震區水平加速度係數 Z=0.23g 或 0.33g；94 年版規範則將 ZC 改為
S
aD，S
aD根據各鄉鎮市區地震危害 度分析提供之S
SD與S
1D有關，再根據地盤種類乘以工址放大係數F
a與F
v修正之，如屬近斷層區域之工址，則再分別乘以近斷層調整因子
N
A與N
V。以一般工址而言，94 年版規範對應 88 年版規範地震乙區(Z=0.23) 的工址，共有 17 種不同的譜加速度係數組合(表 2-1)，對應地震甲區 (Z=0.33)的工址，則有 12 種不同的譜加速度係數組合。94 年版規範將台 北盆地劃分為四個微分區，故共有四種反應譜。94 年版規範除提供設計地震(回歸期 475 年)工址譜加速度係數外，還增加最大考量地震(回歸期
7
容有新增、刪除與修正，表 2-2為性能規範的結構系統韌性容量 R，表 中並標示其與 88 年、94 年版規範及性能規範之差異。
表2-2 性能規範結構系統韌性容量 R(標示與 88 年、94 年版規範之差異)
基本結構系統 抵抗地震力結構系統敘述 R 高度限制
一、 承重牆 1.具剪力嵌版之輕構架牆
系統 (1)三樓以下三夾版嵌版牆 3.2 20
(2)其他輕構架嵌版牆 2.4 20
2.剪力牆
(1)鋼筋混凝土造 2.488 版 3.3 50
(2)磚石造Æ加強磚造 2.488 版 2.0 註 1 5088 版
3.僅具受拉斜撐之輕量鋼架承重牆 1.6 20
4.斜撐承受垂直載重之斜撐構架
(1)鋼造 2.488 版 3.0 50
(2)木造 1.6 註 1
二、構架系統 1. 具剪力嵌版牆之輕構牆
(1) 三樓以下三夾版嵌版牆 3.6 20
(2) 其他輕構架嵌版牆 2.8 20
2. 剪力牆
新94 版 (1)鋼造 4.0 50
(2)鋼筋混凝土造 3.288 版 3.6 50(註 2)7588 版
(3)磚石造Æ加強磚造 3.2 50
3. 斜撐系統
(1) 鋼造偏心斜撐構架（EBF） 4.2 50(註 2)7594 版 (2)鋼造特殊同心斜撐構架（SCBF） 3.6 50 7588 版
新94 版 (3)合成構造具偏心斜撐構架 4.2 50 7594 版 新94 版 (4)合成構造具特殊同心斜撐構架（SCBF） 3.6 50 新性能規範 (5)挫屈束制支撐構架(BRB，註 3) 4.2 50
基本結構系統 抵抗地震力結構系統敘述 R 高度限制
三、抗彎矩構 1. 韌性抗彎矩構架（SMRF）
架系統 (1)鋼造 4.8 不限
(2)混凝土造 4.8 不限
(3)合成構造 4.8 不限
(4)具非結構牆 4.0 不限
2.部份韌性抗彎矩構架
新94 版 (1)鋼造 3.2 20 5094 版 刪性能規範 (2)鋼筋混凝土造 (註 4) 3.2 50 2088 版
新94 版 3.鋼造韌性桁架(註 3) 4.0 50
四、二元系統 1. 剪力牆
(1)鋼筋混凝土造，具 SMRF 4.8 不限 (2)鋼筋混凝土造，具非結構牆 SMRF 4.0 不限 新94 版 (3)鋼造，具 SMRF 4.8 不限 新94 版 (4)鋼造，具非結構牆 SMRF 4.0 不限 (5)磚石造Æ加強磚造，但具 SMRF 3.2 50 2.斜撐系統
(1)鋼造偏心斜撐，具 SMRF 4.8 不限
(2)鋼造特殊同心斜撐，具 SMRF 3.288 版 4.8 不限 新94 版 (3)鋼造偏心斜撐，具非結構牆 SMRF 4.0 不限 新94 版 (4)鋼造特殊同心斜撐，具非結構牆 SMRF 4.0 不限 新性能規範 (5)挫屈束制支撐構架，具 SMRF (註 3) 4.8 不限 新性能規範(6)挫屈束制支撐構架，具非結構牆 SMRF
(註 3) 4.0 不限
9 有 IMRF 之耐震性能時，R=3.2；
5. 鋼骨鋼筋混凝土(SRC)構造 R 值參考第 3.2 節解說，宜參考構材設計規範；
6. 若通過適當分析證明結構行為可以接受者不受本表限制。
z 基本振動週期 T 之計算：
1. 剛構架構造物，無非結構剛性牆、剪力牆或加勁構材者：
A. 鋼構造建築物：
☆ 88年版與 94 年版規範：
T
=0.085h
n3/4☆ 性能規範：
T
=0.0724h
n0.8B. 鋼筋混凝土建築物、鋼骨鋼筋混凝土建築物：
☆ 88年版與 94 年版規範：
T
=0.07h
n3/4☆ 性能規範：
T
=0.0466h
n0.9☆ 呂良正、楊永斌等研究報告：
T
=0.0172h
n0.92☆ 姚昭智、邱瑜燕等論文：
T = 0 . 015 h
n2. 剛構架構造物且具有結構剛性牆：94 年版與性能規範之基本週期經驗 公式使用「其他建築物計算」；88 年版規範無此規定則仍使用剛構架 構造物公式計算。
3. 鋼造偏心斜撐建築物或挫屈束制支撐構架建築物：
☆ 88年版與 94 年版規範：
T
=0.070h
n3/4☆ 性能規範：
T
=0.0731h
n3/44. 其他建築物：各規範一致
T
=0.050h
n3/4。10
5. 週期上限係數：94 年版規範使用 CU倍，CU值由查表及內插而得；88 年版規範與性能規範則為 1.4 倍。
6. 94年版規範與性能規範取消具有剪力牆構造物之經驗公式。
性能規範的週期經驗公式主要參考 FEMA450( IBC2006 的先期版本) 中的建議，94 年版規範則是參考 IBC2000 中建議的公式，由於週期經驗公 式對水平設計地震力的大小影響極大，因此圖 2-1、
圖 2-2、圖 2-3分別繪圖比較 88 年版、94 年版與性能規範對不同建築 物高度的週期經驗公式計算值，其中鋼筋混凝土建築物的基本振動週期國 內相關學者也有本土化經驗公式的研究，所以一併比較之。
圖2-1 週期經驗公式比較(鋼構造建築物，無非結構剛性牆、剪力牆或加勁 構材者)
圖2-2 週期經驗公式比較(RC、SRC 建築物，無非結構剛性牆、剪力牆或 加勁構材者)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
0 10 20 30 40 50 60 70
h(m)
T( sec)
88規範-鋼構 94規範-鋼構 性能規範-鋼構
2 2.5 3
sec)
88規範-RC、SRC 94規範-RC、SRC 性能規範-RC、SRC 呂良正等-RC 姚昭智等-RC
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圖2-3 週期經驗公式比較(其他建築物)
z 建築物用途分類與用途係數 I：
性能規範將 88 年版與 94 年版規範中原有的第一類、第二類建築物改 為第 III 類建築物，原有第三類建築物改為第 II 類建築物，原有第四類 建築物改為第 I 類建築物，並將用途係數 I 取消。
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
0 10 20 30 40 50 60 70
h(m)
T (s ec)
88規範-其他建築物 94規範-其他建築物 性能規範-其他建築物
z 設計水平總橫力：
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一般工址與近斷層：
9 /
=2
IDDRR
IO9 /
=4
IDDRR
DC3 /
=2
IDDRR
LS=1
IDDRR
CP
台北盆地
：6 /
=1
IDDRR
IO3 /
=1
IDDRR
DC2 /
=1
IDDRR
LS=1
IDDRR
CPz 短週期建築物地震力折減：
對短週期結構而言，因
F
u值變小，使得設計地震變大，常難以設計，事實上，建築物可以考慮其與土壤互制後阻尼比較高，地震力需求會降 低，所以規範都有訂定上限值公式。
1. 88 年版規範： ≤1.0
F
uC
，對於韌性較差的建築物因為原C / F
u值較大，所以折減幅度可能很大，例如圖 2-4可知對 R=1.6 建築物在短週期地震 力折減可達 50%，近來一些研究顯示此折減公式似乎偏不保守，因此 在 94 年版規範有進行修正。
圖2-4 88 年版規範 C/Fu折減比例(Z=0.33、第一類地盤)
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15
3. 性能規範：對於第一、二、三類建築物，94 年版規範是折減 u D
a
F
S
/ 後 再乘上用途係數 I，由於性能規範無用途係數 I，而是調整F
u值以放大 設計地震力，所以S
a,RP/F
u,PL值較 94 年版規範大，若使用相同的 uD
a
F
S
/ 折減公式，則在短週期的折減幅度會較大，圖 2-6為第一類建築物(I=1.5) 在 R=4.0 時的K
h值比較，若採用原有公式則性能規範在短週期時的K
h值會比 88 年版規範與 94 年版規範小約 20%，圖 2-7為在 I=1.5、R=3.0 時亦有相同情形。
圖2-6 使用原有公式，I=1.5、R=4.0 時性能規範短週期
K
h值較小圖2-7 使用原有公式，I=1.5、R=3.0 時性能規範短週期
K
h值較小0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
0 1 2 3 4 5
週期T (單位： 、 )
Kh ( g)
88規範V*
88規範V 94規範V*
94規範V 94規範Vm 性能規範Vmed 性能規範V475 性能規範V2500
T0D TS475
若在公式中考慮重要度係數 I，則公式變為如下，其折減幅度會
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實際性能規範條文中，則是分別針對不同性能目標而將 I=1.0、
1.25、1.5 的數值直接乘入(
S
a,RP/F
u,PL)m公式中，將不同性能目標的公 式分別條列出來，使得用途係數 I 不在公式中顯現。0.00 0.05
0 1 2 3 4 5