¶ 公路橋梁耐震評估與補強設計規範-第五章 結構系統與防落系統補強設計 5.1 結構系統補強
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第五章 結構系統與防落系統補強設計
5.1 結構系統補強橋梁結構系統補強包含慣性力分散工法、隔震補強工法、消能減震補強工法、
功能性支承系統補強工法等,其目的為提昇整體橋梁系統之耐震性能或降低地震力需求。
¶ 5.1.1 慣性力分散工法
係配置適當裝置,使地震力分散至所有橋墩柱,降低橋柱地震力需求。
¶ 5.1.2 隔震補強工法
橋梁使用隔震元件進行隔震補強,應依據現行「公路橋梁耐震設計規範」相關規定進行隔震支承墊之設計與檢核。隔震系統亦得併用消能減震元件,以降低地震反應。
5.1.3消能減震補強工法橋梁得使用消能減震系統來降低地震反應。消能減震系統之應用應考慮消能元件之特性及其平面與立面之配置,且應能反映振動頻率、環境及溫度等因素之影響。
5.1.4功能性支承系統補強工法係使橡膠支承有適當摩擦力,強震下可產生摩擦滑動機制,並使用位移限制裝置限制滑動位移,且允許位移限制裝置損壞避免傳遞過大地震力至下部結構。此外,須增設防止落橋裝置與提供足夠防落長度以確保不發生落橋。
¶ 5.2 防落系統補強
5.2.1防落長度為防止地震時產生落橋,橋梁應有足夠之梁端防落長度。梁端防落長度NL如圖5-1所示,應依本節之規定辦理。
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I. 活動支承梁端置於活動支承者,其防落長度
須符合下式之規定:
()
250
0.25
1.018000Nmin
H+++(5-2)
22RR1R2u =+u(5-3)
L
×式中:
L :跨徑,(m)。
eL :影響梁端防落長度之下部結構間距,(cm),如圖5-2 所示。
L:梁端防落長度,(cm)。
NL:最小梁端防落長度,(cm)。
Ru:等級II地震作用下所引致梁端與橋墩頂部之相對變位,若需考慮等級III 地震時,則逕行以等級III 地震所引致梁端與橋墩頂部之相對變位計算之,(cm)。
u:地震引致相鄰橋墩間表層地盤之水平相對變位,(cm)。
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,0H =;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
0.0025G;第Gε=;第三類地盤時Gε== 0.005;台北盆地時
0.00625Gε=(若需考慮等級III 地震時,則上述地盤變位係數須乘)。
II.固定支承
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25梁端置於固定支承者,梁端防落長度NL不得小於最小梁端防落長度minNL。
¶ 5.2.2 防止落橋措施
在等級II地震作用下,梁端防落長度若小於橋墩與上部結構之相對變位,或小於(5-2)式計算所得之NminL時,應加長防落長度或增設防止落橋裝置以避免落橋。
對於重要橋梁或大坡度橋梁,應依以下原則設置防止落橋措施:
(1) 增設防止落橋裝置之降伏強度須大於支承靜載重反力之1.5 倍。
(2) 增設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轉動功能。
(3) 增設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) 增設防止落橋裝置不可妨礙支承維護管理或其他裝置之功能。
相鄰主梁支承靜載重反力之比值達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增設防止落橋裝置。