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國立台灣大學土木工程學系碩士班 民國 96 年（碩士）學位論文摘要 含功能性支承縮尺橋梁之試驗與分析 研 究 生：陳威逸 指導教授：張國鎮 第一章 緒論 回顧二十世紀的最後十年，在世界上發生的多起地震，所引起的地震災害，讓民眾見識 到地震可怕的威力。地震的發生，除了造成人員傷亡、房屋倒塌外，聯絡災區的道路也因為 路基崩滑而交通中斷，更嚴重者甚至橋梁產生斷裂，附掛於橋梁上的維生管線也隨之癱瘓， 對於急需救災資源的災區，這無疑是雪上加霜，增加救災上的困難。 根據「九二一集集大地震全面勘災報告－橋梁震害報告－」之報告，在集集地震中，大 部分的橋梁並未受損，但有將近 20％之橋梁受到不同程度之損傷，其中二十餘座被定義為嚴 重損壞的橋梁，發生了落橋或主要結構桿件嚴重損壞，而必須封橋直到修復或重建完成為止。 表 1.1為集集地震中，橋梁支承損壞與下部結構損壞關係，由表中可以發現，有將近七成的 橋梁，其損壞模式為下部結構損壞程度高於支承；若是支承損壞程度較嚴重時，下部結構的 損壞會呈現較輕微的趨勢，這時可將支承損壞當作是保險絲的功能來考量。 公路橋梁在地震過後的安全性以及使用性，對於災區的救援和恢復，有著決定性的影響。 國內的橋梁耐震設計規範與修復補強策略，是以橋柱的強度為主要考量，這種以橋柱為主的 設計邏輯需要龐大的經費，效果也尚待驗證。而由集集地震中橋梁的損壞模式，所提出的功 能性支承系統之概念，是以改變橋梁的結構型式，讓橡膠支承發揮滑動磨擦消能，並增設防 止落橋設施確保不落橋，來達到較經濟的設計與補強方式。 由支承損壞和橋柱產生塑鉸的先後順序，可將支承分成強支承與弱支承，但弱支承之意 義並非指刻意弱化或強度不足之支承，在賦予支承滿足功能性的表現之後，以功能性支承稱 之。功能性支承具有下列特點：(1)限制位移－防止行車力致使上部結構滑動； (2)滑動磨擦消 能－橡膠支承墊滑動磨擦； (3)最適止震塊－僅作橫向防落不傳遞地震力； (4)足夠的滑動位移 －提供磨擦消能機制；(5)足夠防落長度－確保不落橋。本研究旨在探討功能性支承系統對橋 梁耐震性能的影響，希冀能掌握含功能性支承橋梁的耐震性能，找出合適於台灣地區橋梁的 耐震性能設計與評估補強方法 1 表 1.1 集集地震中橋址 PGA 超過 400gal 之橋梁支承與下部結構損壞關係 支承損壞 下部結構 數量 (座) 說明 程度 損壞程度 支承損壞程度高於 C D 7 (12.96%) 下部結構 下部結構損壞程度 C～D B～C 37(68.52%) 高於支承 支承與下部結構 F F 10 (18.52%) 同樣嚴重 F ：落橋，A ：嚴重損壞，B ：中度損壞，C ：輕度損壞，D ：無損壞