桶頭橋-震害情況 [震害情況][緊急搶修][修復重建][鄰近地震測站]
一、震害情況
921地震時,震央距離桶頭橋26.25公里,鄰近地震測站有山峰國小(CHY028),位於桶頭橋西方4.89公里,測得東西向最大地表加速度為624.58gal,南北向最大地表加速度為750.36gal,垂直向最大地表加速度335.68gal,如表1所示。水平地表加速度經座標轉換後,得垂直橋軸方向最大為648.71gal,平行橋軸方向最大為811.68gal ,如表2所示。
921地震時,桶頭橋之P1~P3橋墩柱嚴重壓潰與帽剪斷(如照片桶頭1、2)。竹山端橋台A1位移,引道路面嚴重沈陷(照片桶頭3)。P1~P3橋柱嚴重壓潰(如圖1所示),混凝土破碎損壞,鋼筋拉斷,帽梁斷落(P1照片桶頭4;P2~P3照片桶頭2)。
二、震害原因
強大地震力侵襲(鄰近測站測得之最大地表水平加速度東西向約為625gal,南北向約750gal,垂直向約360gal)。與斷層線經過的雙重作用下(圖桶頭1),造成該橋完全崩塌破壞,包括因地層錯動引起北端橋台後方路面嚴重沈陷,橋台嚴重破裂損壞及橋柱於柱頂與帽梁交接處發生剪力破壞等情形。由於圓形沈箱基礎有一大部份外露在河床面上,使得橋柱剪力跨徑(shear span)減少,故造成三根橋柱的剪力破壞(靠近北端橋台的第一根橋柱帽梁向上游方向破壞傾倒;其餘兩根橋柱帽梁則是向下游方向破壞傾倒)。該橋之破壞模式極為複雜,值得加以詳細探討。
表1 桶頭橋鄰近測站資料1
橋梁名稱
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鄰近測站
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最大地表加速度gal(
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橋梁與測站距離 (
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橋梁與震央距離 (
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測站與震央距離 (
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橋梁與斷層線距離 (
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水平向
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垂直向 |
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東西向
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南北向
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桶頭橋 |
624.58
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750.36
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335.68 |
4.89 |
26.25 |
30.36 |
斷層線經過 |
表2 桶頭橋鄰近測站資料2
橋梁名稱
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鄰近測站
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最大地表加速度gal(
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水平向
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垂直向 |
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垂直橋軸
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平行橋軸 |
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桶頭橋 |
CHY028山峰國小 |
648.71
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811.68 |
335.68 |
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圖1 桶頭橋震害圖 |
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桶頭1 桶頭橋全橋損毀 |
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桶頭2 桶頭橋全橋損毀 |
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桶頭3 桶頭橋竹山端橋台位移、引道沉陷 |
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桶頭4 桶頭橋橋墩壓潰、帽梁斷落 |