土木 404-100 設計例單自由度簡化模型之易損性曲線

目前國內既有建築多使用基於容量震譜法的非線性側推分析做為詳細評估方法，但對於中高樓層建築，由於高模態的貢獻，評估結果可能較不精確；而非線性歷時動力分析能忠實模擬結構於地震中的反應，較適於作為中高樓層建築的耐震詳細評估工具，即以增量式動力分析（IDA）探討建物的耐震性能，由IDA分析結果建立結構的易損性曲線，檢視在設計地震作用下，其設定的性能需求是否滿足；若以生命保全作為性能需求，於475年設計地震作用下，結構反應必須低於性能需求的要求，可設定為崩塌機率低於10％；但是由於非線性動力分析需耗費大量計算機時間，不易為工程師接受，本文探討以等效單自由度模型取代原多自由度模型，執行IDA與易損性分析，雖然會犧牲一點精確度，但可有效地降低計算時間，容易推廣給工程師執行中高樓層建築的耐震詳細評估。本文即以一棟混凝土工程設計規範土木404-100的設計示範結構，說明如何由側推分析的容量曲線建立等效單自由度的側力位移背骨曲線，並執行IDA與易損性分析，並與原結構的分析結果比較。結果顯示等效單自由度系統的易損性分析結果與原多自由度系統的差異與對應的側力分配模式有很大的關係，以等效單自由度結構進行IDA結合易損性分析，可有效降低非線性動力分析計算時間，亦可作為中高層建築耐震評估工具，由於會低估GI發生機率，性能需求可設為GI結構不穩定狀態發生機率低於5％。