Page 263 - 捷運工程叢書 精進版 - 7 捷運結構工程實務
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第六章 耐震設計與檢核
( 二 ) 橋臺耐震設計
其耐震設計與墩柱相同。
( 三 ) 防止落橋裝置
強震作用下,高架段結構產生最嚴重之災害為落橋,防止落橋在為高架段結
構耐震設計中最重要的工作。捷運系統之防止落橋裝置如下:
1. 有效支承長度:帽樑處之支承長度以確保大樑於地震時所引致之相對變位不致
發生落橋事故。
2. 止震塊:大樑與帽樑以剪力榫連接,在固定支承破壞後仍容許橋樑受地震力,
直至剪力榫強度用盡而破壞為止。
3. 防落桿:鄰跨大樑以防落桿連結,防止大樑過大之相對位移。
二、地下段結構物
地震時,波動藉著土壤將能量傳遞至地表。當波經過土壤時,土壤將因時間、地點不同
而有不同變形。對於地下之條形結構物而言,地震來襲時必將隨土壤波動而變形。地震波具
有不同型態與傳播方向,然對隧道影響最大的是引起隧道橫斷面剪力變形之鉛直剪力波及引
起撓曲與軸向變形之 45° 入射水平剪力波。一般來說,對同一程度的大地搖動,隧道係比地
面結構物較為安全。
( 一 ) 明挖覆蓋段結構
1. 韌性設計
在最大設計地震力作用下,構架上的任何一點所產生之最大變形均未超過降伏點
時,即表示不需再作額外抗變形設計。若在最大設計地震作用下,有部分節點產
生塑性變形時,應對結構之設計加以查核,以確保各部位之韌性能力大於該部位
之韌性需求,以確保並無任何一種塑性鉸之組合形態將會導致結構之崩塌。
2. 以強柱弱樑為設計原則。柱之總強度需大 1.2 倍樑之總強度,儘量使塑性鉸發
生於樑端避免柱破壞造成人員損傷。
3. 柱之箍筋須採圍束鋼筋,繫筋彎鉤 90 度與 135 度需交錯配置,以固定主筋防止
挫屈。
4. 開口處需作應力分析,以開口邊加強梁柱作收邊。外接出入口與主結構相接處
以伸縮縫隔開,以避免不同向之地震力作用。
( 二 ) 潛盾隧道段結構
1. 設計原則
捷運潛盾隧道由6片環片(3A+2B+1K)所組成之管狀中空結構體,在橫斷面(垂
直軸線)方向較周圍土壤更易撓曲,因此該撓曲變形視為和其周圍土壤之撓曲
變形相同;隧道縱向襯砌之勁度雖較其周圍土壤為大,但一般而言可保守地假
設其結構撓曲變形和周圍土壤相同。故設計時將視潛盾隧道結構為柔性結構,
當地震來臨時,潛盾隧道將隨土壤之運動而運動。
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