縮尺跨斷層簡支橋梁振動台試驗與分析

為了瞭解簡支梁橋在跨斷層地震作用下的反應，本研究建立一組1／81縮尺的兩跨簡支梁橋實驗模型，透過小型振動台實驗比較簡支橋於近斷層與跨斷層地震作用下之位移與加速度反應。此外，本研究亦建立數值模型與實驗結果進行比較，也藉由模型分析求得對應之橋柱內力，作為橋梁耐震能力的參考。實驗使用兩座小型振動台以同步輸入與非同步輸入方式模擬近斷層與跨斷層效應，考慮之變數包括是否配置止震塊，以及斷層錯動方向。分析模擬則是利用SAP2000建立有限元素模型，搭配位移歷時輸入進行非線性動力歷時分析。實驗與模擬結果顯示，跨斷層效應主要反應在結構之位移，若位移受到限制，則會大幅提高橋墩的內力，而橋面動態的加速度則主要導因於近斷層加速度之動態效應。此外研究結果也顯示若實驗以單一振動台模擬跨斷層效應，在橋梁相對位移的推求上結果和雙振動台之模擬差異不大，但有可能會錯估加速度反應和橋墩內力。