¶ 公路橋梁耐震設計規範－第八章 有關耐震其他規定
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第八章 有關耐震其他規定
8.1 地震時地盤可能產生不穩定狀態之耐震設計橋梁工址位於下列二種土層時，應進行穩定性評估，並據以折減其耐震設計用土壤參數值：
1. 依第8.1.1 節所定義之極軟弱土層。
2. 依第8.1.2 節所定義可能產生土壤液化之飽和砂土層。
¶ 8.1.1 極軟弱土層之判定
單軸壓縮強度在2kgf/cm2
0.
(20kPa )以下之黏土層或粉土層，即視為耐震設計上之極軟弱土層，不宜作為基礎承載層。
¶ 8.1.2 砂土層之液化潛能判定
在地震時可能產生液化現象之沖積飽和砂土層，其液化抵抗率FL 值小於1.0時，即判定該土層可能發生液化現象。
其中
SR ：地震時工址土壤抵抗液化剪應力強度與有效覆土壓力之比值。
SL ：地震引致之土壤剪應力與有效覆土壓力之比值。
¶ 8.1.3 土壤參數折減
1. 依第8.1.1 節判定為極軟弱之土層者，其耐震設計用土壤參數須設定為零。
2. 依第8.1.2 節判定可能液化之砂土層，其耐震設計用土壤參數應依表8-1 折減之。
¶ 8.1.4 基礎耐震設計
1. 在地震地表水平加速度,(0.4)
II SASg=下，若工址土壤可能產生液化，橋梁基
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公路橋梁耐震設計規範礎之設計應考慮土壤液化之影響，以降低後之基面及折減後之土壤參數檢核橋梁結構之安全性。
2. 極軟弱土層或發生液化土層之重量均應視為其下方土層之載重。
3. 耐震設計中如有土壤參數為零之土層存在時，應將基面設定於該土層下緣。
4. 耐震設計時應分別考慮土壤未液化、土壤液化及土壤液化可能引致流動化等之影響。
5. 計算梁端防落長度及梁端間隙時，應將土壤液化後產生流動化之影響計及在內。
¶ 8.2 地震土壓力
之分布應依照下列公式計算：
地震主動土壓力：
EAEAEA
KqKcKx⋅_+−⋅⋅=2
(8-2)
EAK=20002002)
)cos()
)sin(1)
cos(cos)
(cos⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡−++−−++++⋅⋅−−αθδθθθαφδφδθθθθθθφ(8-3)
地震被動土壓力：
=EPEPEPKqKcKx⋅_++⋅⋅2γ(8-4)
EPK=20002002)
)cos()
)sin(1)
cos(cos)
(cos⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−+−++−+−⋅⋅+−αθθθδθαφδφδθθθθθθφ(8-5)
上列各式中，Ea：深度x 處之地震時主動土壓力，(tf/m2)( kPa)
Ep：深度x 處之地震時被動土壓力，(tf/m2)( kPa)
EAK：主動土壓力係數EPK：被動土壓力係數γ：土壤單位重，(tf/m3)(c ：土壤凝聚力，(tf/m2)( kPa)
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第八章 有關耐震其他規定q_ ：地震時地表之加載，(tf/m2)( kPa)
φ ：土壤摩擦角，(deg)
α ：地表面與水平面之夾角，(deg)
θ ：擋土牆背面與垂直面之夾角，(deg)
δ ：擋土牆背面與填土間之摩擦角，(deg)
x ：土壓力
作用於牆面之深度，(m)
θ ：
，(deg)
hk ：水平加速度係數
時，=；
。如圖8-1 所示，與Ep作用力方向與水平間之夾角為δθ+，其中各夾角以逆時鐘方向為正值；N-N 面為與牆背面垂直之面。
¶ 8.3 地震動水壓
與水接觸之下部結構，應考慮地震時之動水壓。
1.
單側臨水下部結構之動水壓，如圖8-2 所示，依下式計算：
式中，P ：作用於結構物之全部動水壓，(tf)( kN)
kh ：水平加速度係數，取為
γw ：水之單位重，(tf/m3)(h ：水深，(m)
b ：與動水壓作用方向垂直之結構物寬度，(m)
全部動水壓合力作用點至地表面之距離gh (m)為：
hhg52=(8-7)
2.
四周環水下部結構物之動水壓四周環水下部結構如圖8-3 所示，其動水壓以下列各式計算：
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公路橋梁耐震設計規範46
(1) bh ≤2 時03144hwbbPkA h thγ⎛⎞=−⎜⎟⎝⎠(8-8a)
(2) 2< bh≤4 時030 7410hwbbPkA h.
thγ⎛⎞=−⎜⎟⎝⎠(8-8b)
(3) bh>4 時0940hwbPkA h tγ=(8-8c)
t與0A 之定義如下：
t ：動水壓作用方向結構物之厚度，(m)
0A ：下部結構之斷面積，(m2)
全部動水壓合力作用點至地表面之距離gh (m)為：
hhg73=(8-9)
¶ 8.4 施工期間地震之考慮
橋梁設計應考慮施工中之耐震性能，必要時應設置適當之防護措施。
¶ 8.5 梁端防落長度與防落設施
為防止地震時產生落橋，梁端防落長度LN，如圖8-4 所示，應依本節之規定辦理。重要橋梁或大坡度橋梁，另應依以下之規定設置防止落橋措施：
1.
防止落橋裝置之降伏強度須大於支承靜載重反力dR 之1.5 倍。
2.
防止落橋裝置不得影響在常態載重下之溫度變化、乾縮、潛變及載重引致之支承移動或旋轉功能。
3.
防止落橋裝置應留設可動距離並設置緩衝材以吸收衝擊力。
4.
防止落橋裝置不可妨礙支承維護管理或其他裝置之功能。
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第八章 有關耐震其他規定
5.
相鄰主梁支承靜載重反力dR 之比值達2.0 倍以上或相鄰主梁振動單元基本振動週期之比值達1.5 倍以上時，應避免採用相鄰主梁互相連接型式之防止落橋裝置。
¶ 8.5.1 活動支承
梁端置於活動支承者，其防落長度LN 須符合下式之規定：
其中
式中LN：梁端防落長度，(cm)
R
：等級III 地震作用下所引致梁端與橋墩頂部之相對變位，(cm)
u：地震引致相鄰橋墩間表層地盤之水平相對變位，(cm)
：最小梁端防落長度，(cm)
L：跨徑，(m)
H ：基面起算下部結構之高度，(m)。對橋台而言，採用鄰近橋墩之橋墩高度，但單跨橋時，0=H；對橋墩而言，採用該橋墩高；對懸臂式伸縮接頭言，取接頭前後鄰近橋墩之平均高度。
S ：橋墩之斜角，為橋墩橫向支承的連線與垂直橋軸方向之夾角，(度)。
u：振動單元i 之最大變位，i =1, 2，(cm)。
：地盤變位係數，其值隨地盤種類而異。第一類地盤時= 0.0025；
G= 0.00375；第三類地盤時Gε= 0.005；臺北盆地時GεLe：影響梁端防落長度之下部結構間距，如圖8-5 所示，(cm)。
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公路橋梁耐震設計規範
8.5.2 固定支承對梁端置於固定支承者，梁端防落長度LN不得小於最小梁端防落長度minN
。
¶ 8.6 梁端間隙
主梁與橋台間之梁端間隙S ，如圖7-1a 所示，須符合：
同一橋墩上之相鄰兩主梁間之梁端間隙
S ，如圖7-1b 所示，須符合：
B
其中：
B：所需梁端間隙，(cm)
Su ：等級II 地震引致之主梁與橋台間相對位移，或同一橋墩上相鄰兩主梁位移之大值，(cm)
cφ ：與相鄰兩振動單元的基本振動週期有關之調整係數，依表7-2 決定。
：上部結構施工誤差所需之梁端間距餘裕量，其值可取1.5，(cm)
¶ 8.7 伸縮裝置之設計伸縮量
L ，除須符合部頒『公路橋梁設計規範』常態載重下之相關規定計算外，尚須依下式計算，兩者取其大值。
主梁與橋台間：
同一橋墩上之相鄰兩主梁間：
AELL其中，EL ： 主梁與橋台間、同一橋墩相鄰兩主梁間伸縮裝置之設計伸縮量，(cm)
Ju ： 等級I 地震引致之主梁與橋台間相對位移，或同一橋墩上之相鄰兩主梁位移之大值，(cm)
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φc ：同8.6 節。
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