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第五章 碼頭現行設計基準之耐震設計規定內容研修方向

2. 近斷層調整因子

現行港灣構造物設計基準中第一類活動斷層調查表有七條斷 層,中央地質調查所最新公佈之斷層活動表有 12 條 (如表 5-12 所 示),並參考國家地震中心之近斷層調整因子表,將原有近斷層調整 因子表作調整,參考表 5-13 到表 5-20,水平譜加速度係數分布參 考圖 5.6 到圖 5.9。

5-12 中央地質調查所調查第一類活動斷層性質表*

編號 斷層名稱 長度

(公里) 斷層性質 歷史地震規模

1 新城斷層 28 逆移斷層

2 獅潭斷層 12 逆移斷層 ML7.1**

(1935.04.21) 新竹-臺中地震 (1999.09.21)

集集地震 車籠埔斷層(南段) 38

6 大茅埔-雙冬斷層 69 逆移斷層

7 梅山斷層 13 右移斷層

ML7.1 (1906.03.17)

梅山地震 8 大尖山斷層 25 逆移兼右移斷層 ML7.1

(1941.12.17) 中埔地震 觸口斷層 28 逆移斷層

9 六甲斷層 17 逆移兼左移斷層

10 新化斷層 6 右移斷層

ML6.1 (1946.12.05)

新化地震 11 旗山斷層 30 逆移斷層

12

米崙斷層 8 左移兼逆移斷層

ML7.3 (1951.11.25) 縱谷地震序列

5-13 近車籠埔、梅山、大尖山-觸口、新化、花東縱谷、獅潭、屯

5-14 近新城、三義、六甲、旗山等斷層之 475 年設計地震近斷層調

5-16 近新城、三義、六甲、旗山等斷層之 475 年設計地震近斷層調

5-18 近新城、三義、六甲、旗山等斷層之 2500 年最大考量地震近

5-20 近新城、三義、六甲、旗山等斷層之 2500 年最大考量地震近 斷層調整因子(NV)

NV (2500)

斷層名稱 r ≦2 km 2<r ≦4 km 4<r ≦6 km 6<r ≦8 km r >8 km 新城斷層 1.35 1.20 1.10 1.00 N.C.

三義斷層 1.35 1.20 1.10 1.00 N.C.

六甲斷層 1.25 1.10 1.00 N.C. N.C.

旗山斷層 1.35 1.20 1.10 1.00 N.C.

註:r 為與近斷層之距離;N.C.為不須考慮近斷層效應,回歸一般震區辦理。

資料來源: 參考文獻[26]

5.6 震區短週期設計水平譜加速度係數(SSII)分布圖 資料來源: 參考文獻[26]

5.7 震區一秒週期設計水平譜加速度係數(S1II)分布圖 資料來源: 參考文獻[26]

5.8 震區短週期最大考量水平譜加速度係數(SSIII)分布圖 資料來源: 參考文獻[26]

5.9 震區一秒週期最大考量水平譜加速度係數(S1III)分布圖 資料來源: 參考文獻[26]

(3)新北市(臺北盆地及一般震區)

國家地震工程研究中心訂定臺北盆地範圍為淡水河水系內 海拔 20 公尺以下區域(如圖 5.10 所示),包括臺北市及新北市之 三重區、新莊區、板橋區、中和區、永和區、新店區、土城區、

樹林區、蘆洲區、五股區、泰山區、淡水區、八里區、汐止區等 轄區之全部或部分里,並劃分為臺北一區、臺北二區及臺北三 區,新北市屬臺北盆地臨海微分區(如表 5-21 所列)。以臺北港為 例,港址位於八里區,屬於臺北盆地,則需依照臺北盆地之譜加 速度係數計算公式如下:

a. 等級 II 地震

6 .

,S 0

SII ... (5.1)

II II,S

II, S T

S 1 0 ... (5.2)

5-21 新北市屬臺北盆地臨海微分區劃分表

微分區

新北市

淡水區

福德里、竹圍里、民生里、八勢里、

竿蓁里、鄧公里、長庚里、清文里、

草東里、永吉里、民安里、新生里、

文化里、油車里、沙崙里(共 15 里)

臺北二區

八里區

龍源里、米倉里、大崁里、埤頭里、

頂罟里、舊城里、訊塘里、荖阡里、

下罟里 (共 9 里)

臺北二區 資料來源: 參考文獻[26]

5-22 新北市屬一般震區臨海之里其震區短週期與一秒週期之 475 年 回歸期水平譜加速度係數(SSII)與(S1II),與 2500 年回歸期水平譜 加速度係數(SSIII)與(S1III)

SSII S1II SSIII S1III

新北

淡水區

中和里、屯山里、賢孝里、興仁里、

蕃薯里、義山里、忠山里、崁頂里、

埤島里、新興里、水碓里、北投里、

水源里、忠寮里、樹興里、坪頂里、

中興里、協元里 (共 18 里)

0.5 0.3 0.7 0.45

八里區 長坑里(共 1 里)

0.5 0.3 0.7 0.45 瑞芳區 全區所有里 (共 34 里) 0.6 0.35 0.9 0.55 三芝區 全區所有里 (共 13 里) 0.5 0.3 0.7 0.45 石門區 全區所有里 (共 9 里) 0.5 0.3 0.7 0.45 貢寮區 全區所有里 (共 11 里) 0.7 0.4 0.9 0.55 金山區 全區所有里 (共 15 里) 0.5 0.3 0.7 0.45 萬里區 全區所有里 (共 10 里) 0.5 0.3 0.8 0.5 註:下標 II 為 475 年回歸期;下標 III 為 2500 年回歸期;下標 S 為短週期;下標 1

為 1 秒週期。

資料來源: 參考文獻[26]

5.1.6 韌性設計

非剛性結構物之設計地震力中使用結構系統地震力折減係數 Fu, 因此結構物應配合韌性設計,使結構物具有預期之韌性容量。韌性設

計需保證其塑鉸產生在預定的位置上,且不得在塑鉸成熟發展前發生 其他的破壞。

現行港灣構造物設計基準中對非剛性構造物鋼筋混凝土之韌性要 求如下:

(1) 樁之主鋼筋量與全斷面積之比值,不得小於 0.01,亦不得大於 0.06。

(2) 樁頂若與梁剛接,樁頂主筋之錨碇,應使其能發展1.25fy之應力,

其中 fy為主筋之標稱降伏強度。

(3) 計算樁之剪力強度時,當樁之塑鉸成熟產生時,若當時之軸力產 生之平均壓應力小於0.1fc'時,塑鉸區混凝土抵抗剪力之能力應視 為零,斷面之剪力全由剪力鋼筋承擔之,其中0.1fc'為混凝土抗壓 強度。

(4) 塑鉸區附近應配置圍束箍筋將柱心予以圍束,橫向圍束箍筋可與 剪力鋼筋相較取其大者,而不必重複配置。圍束鋼筋的降伏強度 不可大於主筋的降伏強度。

(5) 橫向圍束鋼筋配置的範圍與其間距,應符合下列要求:

a. 橫向圍束鋼筋應配置於樁頂發生塑鉸之圍束區內,其範圍至 少等於樁深,樁之塑鉸至反曲點距離約六分之一,或 45 cm。

圍束鋼筋亦應延伸配置進入樁頂與梁之接頭區,其延伸距離 至少應等於樁長邊之半,但不得小於 40 cm。

b. 樁之底部橫向圍束鋼筋配置之範圍,應從開始產生降伏的斷 面起,往下配置 3 倍樁徑的距離,往上則應配置至超出現有 地面線以上一倍樁徑之距離,但不得小於 45 cm。

c. 橫向圍束箍筋之間距不得超過 15 cm,亦不得超過樁短邊尺 寸之四分之一。

d. 螺箍筋不得在圍束區內塔接,但容許採用強度達1.25fyh的疊 焊接,或其他許可的續接方式,其中 fyh為螺箍筋或環箍筋之

降伏強度。

(6) 樁中主筋之搭接,不得在可能發生塑鉸之圍束區內。主筋之續接 可採符合規定之焊接或採用認可之聯接器,惟最多僅容許在某斷 面上隔根續接,且相鄰兩根主筋之續接處至少應錯開 60 cm 以 上。樁頂與梁剛接之接頭部,其剪應力對常重混凝土言,不得超 過 3.18 fc' ;對輕質混凝土言,不得超過 2.39 fc'

除鋼筋混凝土韌性設計要求之外,鋼構材之韌性設計尚須注意構 件之細長比以及寬厚比,使韌性容量足以保護構件,細長比及寬厚比 限制如下:

主要受壓構材之細長比參數c和主要受撓構材之細長比參數b不 得超過(如表 5-23 所示)之極限值cpbp

其中,主要受壓構材之細長比參數定義如下:

E f r

kL y

c

... (5.7) 主要受撓構材之細長比參數定義如下:

y

b r

L

... (5.8)

其中,符號定義如下:

cp:主要受壓構件之細長參數限制值;

bp:主要受撓構材之細長參數限制值;

k:構件之有效長度係數;

L:構件之無支撐長度(cm);

r:迴轉半徑(cm);

ry:相對於弱軸之迴轉半徑(cm);