計畫說明
中央氣象局地震測報中心近十多年來在臺灣強地動觀測計 劃之執行下,對選定之建築物及橋梁有強震網之建置,以收集 其地震反應,做為回饋往後對結構物耐震設計之參考。對此所 收集到之地震反應資料,有必要加以進行系统化之分析,建立 資料庫。本研究計劃的目的在於建立不同地震反應下結構物 (含建築物及橋梁)之反應分析報告書(Report Card)。配合中 央氣象局對結構物地震反應所進行之強地動觀測計劃,選擇五 楝建築物 及兩楝特殊結構(含台大土研新隔震大樓及一座隔震 橋梁),進行該結構物所收集到之地震反應進行詳細分析(加入 近期最新所收集之資料),配合新開發高穩定性之SI方法,探 討該結構物動態特性及比較不同地震反應下之不同。針對每個 地震反應事件所分析之結果建立該結構物分析報告書,並比較 不同地震事件之反應分析結果,建立評估及診斷報告。反應分 析報告書內容將包含下列事項:
‧結構物之描述(結構形式、構造種類等)。
‧強震儀位置之描述
‧收集到之地震事件以及紀錄之反應歷時。
‧利用子空間系統識別法與遞迴子空間識別法探討結構物振 頻、阻尼比,並探討結構物動態特性之時變性。
‧建立不同事件下之結構地震反應評估。
計畫成果
小結與討論
圖1、分析之建物分布圖。
配合中央氣象局對結構物地震反應所進行強地動觀測計劃,選擇六楝建築物及一座橋梁,進行該結構物所收集到之不同的地 震反應資料,進行分析及探討該結構物動態特性及比較不同地震反應下之不同。
a.結構在地震下的動態反應:模態頻率隨著輸入地表加速度增加而有減少的趨勢,阻尼比則是隨著輸入地表加速度的增加而增加。
b.阻尼比的分布:由系統識別結果得RC結構物之阻尼比主要分布於2%~5%之間。
c.長期變化:經由長時間的量測,可以觀察結構物特性的變化。由識別結果來看,在921地震過後,其系統頻率皆有下降的情形。
d.與規範建議之經驗公式比較:由識別之第一個系統頻率與規範比較,可以發現識別頻率在低矮樓層遠高於規範中所計算之值,
意味著規範所建議的經驗公式有可能高估建築物的基本震動週期,換言之,在設計上有可能低估樓房所受的基底剪力。
圖3、六楝建物所識別模態頻率與PGA之關係圖。
圖4、六楝建物所識別模態頻率與阻尼比之關係圖。
圖2、比較規範與現階段所提RC構造物 主振動頻率與建物高度之關係圖。
Code: f = 0.07h3/4
:This Study:
f=4.1exp(-0.023h)
結構物強震監測紀錄應用於結構物耐震評估之研究
Assessment of Seismic Design Code Using Earthquake Monitoring Data of CWB Building Array