第五章 我國與日本現行隔制震相關技術規範之探討
5.1 我國與日本隔震設計規範比較檢討
5.1.1 靜力分析內容比較
1.我國隔震結構靜力分析流程
以下靜力分析流程主要依據我國「建築物隔震設計規範」(中華民國九十一 年四月版),其中值得一提的事,於流程中特別加入速度相依型隔震用阻尼器,
其分析模式乃參考日本隔震設計規範,針對我國與日本規範上應用的原則,融入 分析流程之中。分析流程如下表所示,其中打’’*”者,即為速度相依型隔震用阻 尼器。
隔震器等效勁度
●隔震系統及其下方之結構
2.靜力分析內容比較
(1)隔震器的種類與適用範圍
我國規範對於隔震器應用在建築物中所適用的種類及範圍為概括式之規 定,簡單的說,我國目前建築界最常用的隔震器包括鉛心積層橡膠支承墊,高阻 尼橡膠支承墊等,且大部分研究報告中的分析案例亦多著重於前述兩種隔震器,
至於滾動型或滑動型隔震器僅有少數研究報告中有提及,至於是否完全適用我國 隔震設計規範,相關針對規範研究案中之分析例則鮮少著墨,尤其是目前實務界 對於隔震器的應用漸趨多元化,隔震器的配置會配合結構物的力學特性作適當的 調整,其尺寸、種類或範圍等因配合結構物特性而有所不同,我國規範對於上述 所提及的問題雖有概括式的規定,但設計的工程師是否能夠充分瞭解且準確的應 用規範之規定,則難以憶測。
在日本隔震規範中,對於隔震器的應用種類與範圍較為明確性的規定,包括 鉛心積層橡膠支承墊、橡膠支承墊、滾動型及滑動型隔震器、位移型與速度型隔 震用阻尼器等皆有詳盡的規定與說明,並且以一建築物同時採用不同種類的隔震 器之分析例作為規範的參考範例,使得工程師易於瞭解分析設計的方法。
(2)隔震用阻尼器
誠如本文前點所述,我國規範對於隔震用阻尼器並未有任何著墨,但實務上 確有應用之案例,我國工程師如何依據國內隔震規範分析具有隔震用阻尼器之隔 震結構系統,實在不得而知。在本研究案分析例中,為能準確模擬隔震器加隔震 阻尼器的效果,根據我國隔震規範並採用日本隔震規範速度相依型隔震用阻尼器 之分析原理,同時考慮兩者對隔震結構物之貢獻作分析,也許可以作為國內先進 們於實務分析設計之參考。
(3)地盤種類及設計地震力作用基面
在決定工址正規化水平加速度反應譜係數之前,必須要先確定地盤種類,我 國規範對地盤種類的決定與日本規範有所不同。我國規範將地盤分成四類,分別 為第一~三類地盤及台北盆地,其由地層周期決定採用之地盤種類,地震力輸入 的基面為隔震層底面;日本規範對於地盤種類的決定大致可分成兩種方法,分別 為概算法與精算法,其也是由地層周期決定地盤種類,地震力的輸入基面為工學 地盤(工學地盤的定義為剪力波速到 400m/sec 的地盤)。
(4)隔震器誤差的考量
隔震器的隔震效果要能夠充分發揮,除了所採用之隔震器須經過嚴謹的詳細 分析與評估外,產品的製程、施工及維謢管理亦極為重要,尤其是製程與施工乃 是決定隔震器品質良窳的重要關鍵,我國規範對於阻震器的製程與施工可能造成 的誤差顯少說明,在國內的其它研究報告中雖可見其端貌,但是對於隔震器的品 質與施工良窳似乎沒有反應於分析模式中。日本隔震結構在實務界的分析與設計 上,大部分設計者會將隔震器製程、施工等誤差考量於分析的模式之中,此與國 內設計者考量的重點有所不同。