第二章 研究結果分析
第三節 隔震系統設計
本 工 程 所 用 隔 震 支 承 墊，為 鉛 心 橡 膠 隔 震 墊（LRB，Lead Rubber
表8 三種隔震元件規格試算結果
表9 LRB-G4-500-150 隔震元件規格及試算結果
項 目 設 定 值 設 計 要 求 備 註
鉛 心 直 徑 (cm) 15 1.5 倍
特 性 強 度Q (t) d 15 2.25 倍
水 平 勁 度K (t/m) d 129.93 1.5 倍
橡 膠 總 厚 度 (m) 0.0893
隔 震 系 統 之 設 計 位 移DD (m) 0.214 剪 力 應 變 Shear Strain (%) 239.6 <250 隔 震 系 統 之 最 大 考 量 位 移DM (m) 0.33 剪 力 應 變 Shear Strain (%) 369.5 <400
設 計 載 重 (t) 300
設 計 地 震 力 (t) 984.51
設 計 地 震 力 檢 討 OK
原 設 計 地 震 力(t) 751
X 向層間變位 0.00402 <0.005
Y 向層間變位 0.00532 <0.005
最 大 柱 應 力 比 0.796 <1.0
最 大 梁 應 力 比 0.746 <1.0
註 ：
設計載重=DL+0.5LL=223+0.5×145≅300t (設計活載重為 500 kgf/m2)。
設計地震力=Keff ×23×DD (Keff = 200.023 t/m)。
設計地震力檢討：Keff ×DD ≥1.5Qd。
X 向層間變位= 0.00307。
Y 向層間變位= 0.00406。
最大柱應力比= 0.607。
最大梁應力比= 0.569。
5. 實驗檢視：
本 所 人 員 在 94 年 9 月 27 日，於大陸廣州大學工程抗震研究 中 心 檢 視 鴻 印 公 司 捐 贈 本 所 建 材 實 驗 室 工 程 之 隔 震 元 件 性 能 檢 測 情 形 ， 隔 震 元 件 性 能 規 格 及 檢 測 條 件 ， 如 表 10 所示。
表10 隔震元件性能規格及檢測條件
項 目 說 明
隔 震 元 件 LRB-G4-500-150
鉛 心 直 徑 (cm) 15
橡 膠 總 厚 度 (m) 0.0893
垂 直 試 驗 面 壓 (MPa) 15
水 平 剪 切 試 驗 面 壓 (MPa) 10
註 1. 隔震元件試驗程序說明：
1. 隔震元件垂直勁度K 之 試 驗 測 定 (參 見 圖 5)： V A. 施加載重至設計載重值P 。 0
B. 施加反復載重PV =(1±30%)P0。 C. K 為 其 平 均 勁 度 。 V
D. 隔震元件水平勁度K 及 特 性 強 度h Q 之 測 定 (參 見 圖 6)： d E. 初始勁度(γ ≈5%)：
1 1
D Kh =Q 。
F. 隔震勁度(γ =100%)：
1 2
1 2
D D
Q Kh Q
−
= − 。
G. Q 係 為 隔 震 勁 度d K 直 線 往 後 延 長 與 縱 座 標 之 交 點 高 度 。 h
圖 5 隔震元件垂直試驗
圖 6 大阻尼隔震元件水平剪切試驗
註 2. 廣州大學工程抗震研究中心試驗現場照，如圖 7~圖 9 所示。
圖 7 液壓伺服剪壓試驗系統
圖 8 隔震元件之垂直試驗
圖 9 隔震元件之水平剪切試驗
6. 隔震元件的安裝：
本 案 工 程 隔 震 元 件 之 上 部 結 構 為 鋼 構 造，鋼 構 造 之 構 件 由 於 係 在 工 廠 製 作，預 組 立 後 始 運 搬 至 工 地 組 裝，其 精 密 度 甚 高，柱 位 之 間 距、高 程 與 水 平 定 位 之 誤 差 均 非 常 的 小。相 對 地，隔 震 元 件 的 下 部 結 構 為 鋼 筋 混 凝 土 構 造 ， 過 去 混 凝 土 基 座 上 安 裝 隔 震 墊，容 忍 誤 差 較 大(偏心 5mm)的施工要求，在本工程即顯得不能 馬 忽，而 必 須 與 鋼 構 造 同 樣 採 用 較 高 的 精 度，且 必 須 以 非 常 謹 慎 態 度 的 施 作 。 因 此 ， 除 了 一 般 混 凝 土 安 裝 隔 震 元 件 的 施 工 步 驟 外 ， 本 工 程 特 殊 之 處 特 記 述 如 次 ：
A. 下接合板之安裝：
a. 隔震元件的下接合板係埋置於混凝土基座上，為獲得上 述 的 精 準 度 ， 須 先 將 各 個 柱 位 中 心 線 以 墨 線 標 示 出 來 。 b. 下接合板擺放於預先組立的鋼筋上，須作假組立，再以
水 準 儀 測 定 正 式 安 裝 的 中 心 位 置，四 個 角 落 的 高 程，使
以 替 代 上 須 兩 次 施 作 的 麻 煩 。
建 築 材 料 實 驗 群 一 期 工 程 設 置 23 顆隔震器，構築而成隔震系統 設 計 之 成 效 ， 綜 整 如 下 ：
1. 隔震建築物對耐震性能甚佳，但 在國內之案 例 仍 然 算 是 少數 ， 以 建 築 材 料 實 驗 群 一 期 工 程 為 推 廣 應 用 及 探 討 相 關 性 能，對 於 日 後 裝 設 類 似 隔 震 系 統 將 具 有 示 範 及 咨 詢 功 用 。
2. 隔震建築之設計人才，無論是建築師或土木結構專業技師尚須 培 訓，由 建 築 材 料 實 驗 群 一 期 工 程 實 際 裝 設 成 果，使 之 能 充 分 的 掌 握 隔 震 設 計 的 理 念，並 使 相 關 從 業 人 員 從 隔 震 元 件 的 設 計 校 核 至 整 體 結 構 的 設 計 均 能 清 楚 瞭 然 。
3. 由建築材料實驗群一期工程安裝隔震器之經驗得知，於隔震層 施 工 時 必 須 步 步 為 營。精 準 程 度 不 容 忽 視，施 工 步 驆、標 準 的 作 業 程 序，均 須 有 計 畫 及 精 確 對 應。例 如：位 移 量 與 可 能 碰 撞 距 離 之 控 制 ， 均 應 面 面 俱 到 。
4. 目前本案工程僅安裝隔震器，後續應儘速加裝位移計、加速度 量 測 儀 等 ， 以 期 適 時 偵 測 地 震 時 之 減 震 效 益 。
5. 為瞭解隔震器之力學性質，後續將以實際之隔震器為測試元件 並 配 合 3,000 噸萬能試驗機進行相關動態實驗。
6. 依據隔震器位移量動態量測系統之實驗結果、隔震器動態力學 實 驗 之 最 終 結 果，作 為 訂 定 隔 震 器 相 關 法 令 規 範 之 參 考。強 力 地 板 施 工 照 片 ， 如 表 11 所示。
表 11 強力地板施工照片