Page 191 - 捷運工程叢書 精進版 － 7 捷運結構工程實務

第四章 地下結構

( 一 ) 一為採用結構勁度折減的模式：地下結構側牆勁度採 0.51g，而版勁度採 1.01g。

( 二 ) 另亦有不採用任何結構勁度折減，其所持理由為：混凝土開裂只產生在高拉應力
處，而非沿著構件全面開裂，因此斷面模數折減對整體構架之勁度折減有限，且

結構斷面模數較小時，雖然在地震力分析時會產生較大之結構強制變位角，但將
此較大之強制變位角強制在平面構架上進行設計時，由於平面構架側向勁度亦相
對較小，因此所產生之地震設計彎矩差異不大。

前比較各車站結構之配筋並未發現此兩種分析模式會造成分析結果之極大差異，因此此
兩種分析模式皆為可接受之分析模式。
由上述之分析架構以有限元素分析法分析，可得到土壤之強制變位角 γ´，由強制變

位角即可推衍出地下車站不同深度之強制變位，以此強制變位之位移量視為地震效應。
五、地下車站端牆處之結構互制行為

地震力對於地下結構物之影響採取二維平面分析方式，是假設捷運車站為一無限長之結
構體，但實際上捷運地下車站為有限長之結構體，取單位長度進行二維分析計算，理論上可

適用於大部分之結構斷面，但對於空間變化、傳力特殊之結構部位，就很難以二維分析方式
處理。以車站兩端之端牆為例，地震力作用於車站全長時，除有撓曲行為外，在端牆部位會
發生扭力行為，因此此類結構除考慮土壤互制作用外，尚需考慮與鄰近箱型結構體間之互相

牽制。依據捷運 177 標之經驗，端牆部位三維分析之結果，遠大於只採用二維分析所得出之
強制變位角。因此在車站結構設計時，因二維分析無法考量應力集中現象，故對於大開口或

車站端牆與鑽掘隧道交會處，採用三維有限元素法分析，以求得開口周圍最大應力，配置開
口補強筋，將二者分析之結果整合評估方為完整且安全之分析設計。
進行三維分析時，先建立車站全長之三維模式，並將與隧道銜接之端牆、穿堂層中電扶

梯、電梯、及設備等大型開口納入三維模式中，再將二維分析所求得之強制變位角產生之水
平位移作用於 3D 結構進行分析，將可得到端牆在三維分析中應力變化情形，以及各樓板、
側牆及開口處應力變化情形（詳圖 4-2-14）

圖 4-2-14 3D 分析模式

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