隔震設計一般規範 .1 通則

建物之地震力隔震規範區分為兩部分：

1.建物之分析及設計。

2.隔震系統之設計、分析與測試。

A. 設計基礎

建物設計之要求與第二章或第三章之規定一致。隔震系統之設計、分析與測 試準則必須遵循本章之規定。

B. 隔震系統之穩定性

隔震系統垂直力支撐構材的穩定性，必須分別針對側向位移等於最大總位移 的狀況，或是針對隔震系統中含有位移束制裝置時的最大允許位移量，進行分析 與試驗加以確認。

解說：

隔震系統的設計、分析與測試準則主要根據新建物隔震系統之需求建立。隔 震器穩定性、原型測試與品質控制的基本要求則同時適用於修護案與新建案。在 不得危害生命安全之前提下，必須針對隔震建物週遭間隙不夠保守的限制狀況提 出說明。同時，此論證不適用於以特殊損害防制或功能目的為目標之計畫案。

不論是修護案或新建案之隔震系統均需依據規範予以審查，並依計畫案之大 小與重要性制定審查規模。大型或重要的案件需要透過隔震、結構與地質等專家 組成的審查會，進行完整的設計與結構審查；而較小型的案件則可由顧問公司監 督並由建築主管機關進行適當的查核。

不同於引述基礎隔震的特定方法，本規範包含一般性的設計需求而可廣泛適 用於所有可能的隔震系統。為保有一般性，設計的規範標準倚賴隔震系統硬體的 強制性測試，以確認設計時使用的工程參數而有助於驗證隔震系統之整體適用 性。因此，嚴禁使用未能提出測試合格認證的隔震系統。一般而言，合格的隔震 系統必須：

1.在所需的設計位移下保有穩定性；

2.隨著位移量的增大持續提昇系統抵抗力(雖然仍有些合格的系統不能完全遵 循此規定)；

3.在反覆週期性載重下不會退化；

4.具有明確定義的工程參數(例如確定並具重複性的受力-變形特性)。

9.3.2 地表振動標準

進行隔震系統分析時可能須同時使用到最大考量地震及設計地震兩種等級 之地震需求，採用之地震需求須依照下列規定

A.設計地震

1.設計地震之 5%-阻尼反應譜除可採用第二章規定者，亦可由設計者依可信 合理之方法自行訂定(當 9.3.3A 規定之線性過程需要反應譜，或是用以定 義加速度歷時)。

2.至少三個與設計地震反應譜相容之加速度歷時(當 9.3.3B 規定之非線性過程 需要加速度歷時)。

B. 最大考量地震

1. 最大考量地震下之 5%-阻尼反應譜除可採用第二章規定者，亦可由設計 者依可信合理之方法自行訂定(當 9.3.3A 規定之線性過程需要反應譜，或 是用以定義加速度歷時)。

2. 至少三個與最大考量地震反應譜相容之加速度歷時(當 9.3.3B 規定之非線 性過程需要加速度歷時)。

3. 近斷層工址之加速度歷時，其最大速度不可小於 50 cm/sec。

解說：無。

9.3.3 分析方法之選擇

符合下述條件之隔震建築物，可使用線性分析方法進行結構分析：

1.建物坐落於第一類及地二類地盤；或是第三類地盤(若最大考量地震引致之 S1≤0.6)。

2.隔震系統必須滿足下述所有標準：

a. 隔震系統在設計位移時之有效勁度大於 20%設計位移時之有效勁度的三 分之一。

b. 隔震系統能夠產生 9.7.2D 節訂定之回復力。

c. 隔震系統具有與載重速率無關之受力與變形特性。

d. 隔震系統具有明顯不受垂直力和雙向側力影響之受力與變形特性。

e. 隔震系統並未限定最大考量地震位移必須小於 0.67 倍設計總位移。

3.隔震系統上部結構在最大考量地震時仍能維持其固有之線彈性行為。

4.隔震系統及其上部結構屬於規則性配置。

當隔震建築物有下述任一情況時，必須採用反應譜分析進行隔震建物之設計：

1. 建物高度超過 20 公尺。

2. 計算最大位移時之有效結構週期(TM)大於 3.0 秒。

3. 計算設計位移時之有效結構週期(TD)小於或等於上部結構固定基底時之彈 性週期的三倍。

4. 上部結構屬於不規則配置者。

B. 非線性分析

當應用於下述狀況時，必須使用非線性分析方法進行分析：

1.上部結構在最大考量地震時之行為屬非線性。

2.建物坐落於第三類地盤(若最大考量地震引致之 S1>0.6)或是台北盆地。

3.隔震系統未能滿足 9.3.3A 第 2 項之所有標準。

4.用途係數為 1.5 之建築物。

5.近斷層工址。

當應用於上述 1、2 及 5 之狀況時，必須使用非線性加速度歷時分析進行隔 震建物之分析。

解說：

規範要求必須以線性或非線性程序分析隔震建物。

線性程序包括使用規範公式與反應譜分析。根據公式的線性程序(與設計固 定基底建物的地震力係數公式類似)，可規定隔震系統的最大側向位移，並定義 隔震結構中相當受限類別的最小設計標準(未經動態分析驗證)。這些簡易的公式 有助於初步的設計並提供複雜計算時之迅速審查工具。

針對具有(1)高或具柔性的上部結構；或是(2)不規則的上部結構，建議採用

反應譜分析進行隔震設計。針對大部分的建物，若反應譜分析採用與規範公式相 同的有效勁度與阻尼，則並不能預測到迥異於規範公式計算所得的隔震系統位 移。反應譜分析的真正優點並不在於能夠預測隔震系統的反應，而是能夠計算上 部結構作用力的分布狀況。反應譜分析允許使用較為精細的上部結構模擬，更能 評估具柔性或不規則結構系統之構件的受力與變形。

非線性程序包含非線性靜力分析程序與非線性動力分析程序，其中非線性靜 力分析程序採用靜力推倒程序，而非線性動力分析程序則基於非線性歷時分析。

當上部結構在 BSE-2 需求下無法維持固有之線彈性時，則必須採用非線性程序，

此時上部結構將模擬為非線性構件。

歷時分析乃針對坐落於軟弱地盤之隔震結構的需要，此時地盤會以較多的長 週期載重循環搖晃建物；當建物採用的隔震系統必須藉由非線性模型方能獲致最 佳模擬時，亦須應用歷時分析，此類隔震系統包括：

1. 超過 30%有效阻尼的系統(因高阻尼將嚴重影響上部結構較高模態之反應)；

2. 缺乏顯著回復力的系統(因此類系統在地震時可能並非處於平衡中心)；

3. 預期將超越與鄰接結構搖晃間隙的系統(因與鄰接結構之撞擊將迫使上部結 構產生更大的位移需求)；

4. 載重相依或速率相依的系統(因其系統特性在地震階段因時而異)。

針對上述之隔震系統型式，必須利用適當的非線性特性模擬隔震器。倘若上 部結構在 BSE-2 需求下仍能維持固有之線彈性，則可利用線性特性模擬上部結 構。

施加於採用線性程序的諸多限制，如同建議針對所有的隔震建物均應採用非 線性程序。然而，根據規範定義，即使是採用動態分析為設計基礎時，亦可藉由 線性公式所規定需求的百分比，設定隔震系統之設計位移與作用力的下限。這些 關鍵設計的下限歸因於確保隔震結構設計的一致性，並視為一個′安全網′以避免 粗略不足的設計。

9.4 線性分析方法