Page 268 - 捷運工程叢書 精進版 - 7 捷運結構工程實務
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臺北市政府捷運工程局
第二節 地下捷運車站之耐震設計能力評估
6.2.1 設計準則
捷運系統之耐震設計準則主要係以本局土木工程設計準則(CEDC)為依據,不同結構
型態之說明如后:
一、 地下結構物則採「鐵路橋梁耐震設計規範」地震分區中臺北地區所對應之加速度係數
0.24g,再參考「南加州捷運地下結構物設計規範」進行設計。
二、基於經濟觀點,臺北捷運系統之耐震設計理念
( 一 ) 大地震作用下,結構物允許進入非彈性範圍(即鋼筋降伏),但需具足夠韌性來
吸收塑性變形且不喪失其承載靜定載重的能力且應確保不發生脆性破壞。即在本
系統之重要位置允許產生有限度的損壞,但不會發生造成生命危險或人體傷害之
嚴重破壞情形。
( 二 ) 中小地震作用下,結構物仍在彈性範圍,捷運設施仍保持其運作功能。
6.2.2 極限耐震力
一般而言結構物承受一般設計地震力時,結構行為仍處於彈性範圍;超過最大設計地震
力時,結構行為允許進入非彈性範圍,利用結構體本身韌性、塑性變形消減地震力,而不喪
失其承載靜載重之能力。捷運系統之地下結構物須能承受一般設計地震力(ODE)0.15g 之
水平地表加速度及最大設計地震力(MDE)之 0.24g 之水平地表加速度,然依規範之要求在
最大設計地震力作用下,主要結構構件之構材變形及耐力仍停留在彈性範圍,亦即無裂縫產
生且變形能恢復至原狀;而於超過最大設計地震力時,構材之耐力及變形始容許其進入材料
之塑性範圍,雖變形不能完全恢復原狀,但不得使結構物喪失安全承載功能而迅速崩塌。
一、破壞機制
若於適當位置增加剪力筋之配置,將可使結構體發揮材料之韌性容量,結構體須產生三
個以上之塑性鉸後才可能破壞,然所增加之剪力筋可能影響施作時之工作性,故本局於後續
路網之設計中要求細部設計廠商(DDC)適度調整剪力筋之配置,使其儘可能發揮結構體之
韌性容量,以抵抗更大之地震力。
二、以設計規範來研析極限耐震力
依土木工程設計準則(CEDC)之設計理念,以一般設計地震力(ODE,0.15g)利用載
重係數法(以實際載重乘以適當之放大係數)做彈性設計;最大設計地震力(MDE,0.24g)
則以實際載重加載來檢核其是否產生破壞機制。目前各細部設計顧問對 MDE 之檢核仍以保
持結構體在彈性範圍為原則,若超出彈性範圍該結構體將因超過其所容許之設計應力而產生
破壞,依內政部「建築物耐震設計規範及解說」2.2 節,地上結構物各軸方向分別所受地震
之最小設計水平總橫力 V 規定如下:
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