NCREE-2018-015
時間 2018-10-08
標題 臺灣結構耐震評估側推分析法 (TEASPA V3.1)
作者 邱聰智蕭輔沛鍾立來、翁健煌、李其航、劉建均、薛 強、何郁姍陳幸均、楊智斌、翁樸文沈文成涂耀賢楊耀昇李翼安葉勇凱黃世建
摘要
國家地震工程研究中心 (以下簡稱國震中心) 研發之「鋼筋混凝土建築物耐震能力詳細評估方法 (推垮分析)」,已更名為「臺灣結構耐震評估側推分析法 (Taiwan Earthquake Assessment for Structures by Pushover Analysis)」簡稱 TEASPA,於 2018 年 8 月以前已發展至 V3.0 版,惟 V3.0(含) 以前版本均於柱構件兩端設置 M 非線性鉸,係以 (靜載重 +1/2 活載重) 作用下之單一軸壓力計算對應之 M 非線性鉸性質,並未考慮軸力變化對非線性絞性質之影響,因此建議適用六層樓以下建築物。隨著 ETABS 以及 SAP2000 等軟體功能逐步提升,國震中心於 2018 年度 5 月開始與財團法人中興工程顧問社 (以下簡稱中興社) 合作,開發 TEASPA V3.1 版,將柱構件兩端改設置 PM 或 PMM 非線性鉸,依循柱斷面之軸力彎矩互制關係曲線,計算柱構件在各式軸力變化下之 P-M 非線性鉸參數。
為了比較 TEASPA V3.0 與 TEASPA V3.1 版之差異及合理性,國震中心及中興社分別採 ETABS 2016 及 SAP2000 V20 分析共 6 個案例,分析結果顯示:低矮型建築物的軸力變化較小,用舊版 M 或 新版 P-M/P-M-M 非線性鉸模型作側推分析,結構耐震能力差異不大,構件破壞模式差異也不大;中高型建築物的軸力變化較大,用舊版 M 或新版 P-M/P-M-M 非線性鉸模型作側推分析,結構耐震能力差異相對較大,且構件破壞模式差異較大,以升級後 TEASPA 3.1 版的 P-M/P-M-M 非線性鉸模型執行耐震評估更能合理反映構件的破壞強度與變位。ETABS 2016 及 SAP2000 V20 可提供 P-M 或 P-M-M 非線性鉸設定以執行側推分析,背骨曲線的彎矩強度及轉角變位皆可依側推過程軸力變化而變化,合理反映非線性鉸軸力變化對側推結果的影響。升級後 TEASPA 適用範圍應不再受六層樓以下之條件限制。本方法適用於鋼筋混凝土造或加強磚造之平面規則建築物的耐震評估,可供建築師、相關專業技師及專業機構等應用於耐震能力詳細評估工作時之參考使用,使用者仍應自負其專業責任。
關鍵字 耐震評估、側推分析法、TEASPA、軸力彎矩互制非線性鉸、鋼筋混凝土造建築、加強磚造建築
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