¶ 建築物混凝土結構設計規範|112年版・含113年勘誤|附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證
發布機關:內政部
版本:112年8月10日台內營字第1120809921號令修正發布,113年1月1日生效;113年2月19日內授國建管字第1130800784號函勘誤。
文件性質:設計規範及解說(含113年勘誤)
官方來源:內政部主管法規共用系統 | 國土管理署發布頁
查核日期:2026年8月28日。
版本:112年8月10日台內營字第1120809921號令修正發布,113年1月1日生效;113年2月19日內授國建管字第1130800784號函勘誤。
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 A.1 符號與專有名詞 A.1.1 符號 B = 偏差因數,將標稱強度調整為耐震目標可靠度。 Du = 極限變形容量,根據可用之實驗數據或其他可證明之證據,遲滯模型被認為有效之情況 下之最大變形。 2 f ′ = 混凝土之預期抗壓強度,kgf/cm [MPa]。 ce 2 f = 非預力鋼筋之預期拉力強度;kgf/cm [MPa]。 ue 2 f = 非預力鋼筋之預期降伏強度;kgf/cm [MPa]。 ye ℓp = 用於分析之塑鉸長度;cm。 Vne = 預期抗剪強度;kgf。 θ = 降伏轉角;弧度。 y φs = 力量控制行為之耐震抵抗因數。 2 f ′ = 混凝土之預期抗壓強度之平方根,kgf/cm [MPa]。 ce A.1.2 專有名詞 分布式塑性(纖維)模型:此構件模型之組成包含呈現出明顯非線性應力–應變或受力–變形 反應之離散纖維。 結構牆腹板交會區:通常為結構牆牆段相交之部分,來自相鄰牆段之力量在此平衡。 以下所列之行為,其定義應根據ASCE/SEI 7第十六章: 位移控制行為 力量控制行為 力量控制臨界行為 力量控制一般行為 力量控制非臨界行為 解說: 力量控制與位移控制行為被歸類於第A.7節,採用非線性分析進行混凝土結構之設計。 A.2 範圍 A.2.1 此附篇得補足ASCE/SEI 7第十六章之要求,以非線性反應歷時分析,來決定混凝土結構之 耐震設計。 A.2.2 附篇A之規定得作為第一章至第二十六章規定之額外補充。 A.2.3 本附篇應與ASCE / SEI 7第十六章一起使用,範圍包含其他一般性要求、地震歷時、載重 組合、建模與分析,藉以設計新建鋼筋混凝土結構,其包括: (a) 被指定為地震力抵抗系統一部分之結構系統,包括橫隔板、抗彎矩構架、結構牆和基 礎。 (b) 未被指定為地震力抵抗系統之一部分,但需要在承受地震效應相關之變形與力量之同 A-1
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 時,支撐其他載重之構材。 A.2.4 依本附篇所設計或驗證之所有混凝土結構,應符合第十八章以及第A.12節中適用部分之要 求進行設計及細部配置。 A.2.5 應准許使用附篇A之規定來證明第18.2.1.5節所要求之結構系統適當性。 A.2.6 使用附篇A時,應依第A.13節之規定進行特殊結構審查。 A.2.7 設計者應針對使用附篇A提供合理說明以釋疑,若特殊結構審查委員接受所提出之說明理 由,則設計者應向建管單位提供此說明以通過審查。 解說: 本附篇旨在補足ASCE/SEI 7第十六章、TBI (2017)、LATBSDC (2017)等文件,提供關於非線性反應 歷時分析和混凝土構材設計之要求。而非關混凝土構材之其他分析與建模要求,可參考ASCE/SEI 7第十 六章、TBI (2017)以及LATBSDC (2017)。 針對耐震結構之初步設計,預期可使用彈性分析法結合工程判斷來進行。但此設計未必會完全遵照 ASCE/SEI 7之所有規定或一般建築規範,此時可按照本附篇之要求,進行非線性反應歷時分析以驗證此 設計成果。 A.3 總則 A.3.1 第A.7節之行為分類與臨界狀態及第A.10節和A.11節之接受準則,係依據ASCE/SEI 7第十 六章和一般建築規範以提供全面性之設計方法,惟其應優先於ASCE/SEI 7第十六章之規定 。 解說: 由於ACI 318和ASCE/SEI 7-16第十六章,兩者在混凝土構材之行為分類和接受準則之方法不盡相同 ,本附篇之要求應優先於ASCE之要求。本附篇之要求與TBI (2017)和LATBSDC (2017)之要求具有相當之 一致性。 A.4 地震歷時 A.4.1 非線性反應歷時分析應包括水平地震歷時之影響。 A.4.2 應同時考慮地震之地表垂直運動與地表水平運動,納入地表垂直運動之考量將會大幅影響 結構設計需求。 A.4.3 選擇及修改地震歷時加速度之歷時,應根據一般建築規範所確立之程序來進行。 解說: 進行非線性反應歷時分析時,通常在三維建築模型中會輸入兩個水平分量之地震歷時。 抗重力載重系統中具有垂直方向不連續性結構時,會經歷垂直地震反應而影響建築性能。這類結構 包括與梁或板上終止之柱或牆。某些長跨或懸臂段長之結構,對垂直地震歷時較為敏感。當考慮垂直地 震歷時對結構之敏感度時,應加入工程判斷。 附篇A之分析步驟,係基於符合ASCE/SEI 7第十六章之地震歷時選擇和縮放方法,其中包括放大至 目標風險之最大考量地震之地表加速度。ASCE/SEI 7敘述適當之流程,在可接受之危險和風險範圍內選 擇與修改地震歷時。 A-2
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 A.5 載重因數與組合 A.5.1 非線性反應歷時分析之載重組合應遵守一般建築規範之要求。 解說: 本附篇中用於反應歷時分析之載重組合,與ASCE/SEI 7第十六章、TBI (2017)或LATBSDC (2017)中 之載重組合相似。 線性疊加原理並不適用於非線性反應歷時分析。因此,考慮各類載重來進行各別分析,再將載重效 應予以組合是不正確之。取而代之之,必須先針對各個因數化載重組合進行分析,再取分析結果之包絡 值當作設計值。對於任何包含地震效應之非線性分析,首先會將重力載重施加於模型中,然後再於已存 在重力載重條件下輸入地表震動。 最大考量地震和一般建築規範中之因數化設計重力載重組合,同時發生之機率極低。較具代表性之 載重組合為可預期之、真實之重力載重,與最大考量地震之組合。 分析時常用之一組載重組合,包含預期靜載重、預期活載重及最大考量地震。ASCE/SEI 7第十六章 要求宜考慮無活載重之第二組載重組合,但此狀況很少控制高樓建築之設計。 若線性分析指出扭轉不規則性可被忽略時,一般可不考慮意外扭矩。 非線性分析中所使用之載重組合,與用來評估力量控制行為之載重組合,可能有所不同(參考第A.11 節)。 A.6 建模與分析 A.6.1 用於分析之模型應為三維模型,且應符合一般建築規範之要求。 A.6.2 構件非線性行為之模式,包括有效勁度、預期強度、預期變形能力、受力或變形反覆影響 下之遲滯現象,應以適用之物理試驗數據來驗證,不得做出超出測試範圍之推斷。 A.6.3 構材強度或勁度之降低應納入數值模型中,若可證明需求量不足以造成這些影響,則不受 此限。如果數值模型包括構件強度之降低,則模型之建構應使強度開始損失時之結構變形 ,不受有限元素模型中之網格結構影響。 A.6.4 針對高寬比hw/ℓw 2之結構牆,該牆體之數值模型及其與周圍元件之連結應呈現與牆體旋轉 和抬升相關之動態效應,包括中性軸移動所造成之效應,該效應為軸向力和橫向變形之函 數。若可證明這些效應不會影響結構設計要求,則不受此限。 解說: 多樣之構件公式及材料模型均適用於混凝土結構之非彈性動力分析。ASCE/SEI 41、ACI 374.3R、 ACI 369.1和 NIST GCR 17-917-46提供有關建模與定義模型參數之指引。依照前述文件建議,以實驗數 據之平均值來選擇模型參數,可避免扭曲分析結果,並對混凝土建築反應做出更可靠之評估。 模型網格尺寸之選用,應足以完成詳細且精確之結構反應分析。某些系統會呈現網格依賴性之反應 ,當網格尺寸縮小將降低變形能力且加速強度損失。對這些系統而言,材料軟化可使用網格尺寸來衡量 ,或使用適當之實驗數據,佐證所選擇之材料模型參數和網格尺寸,能準確模擬強度開始損失之現象。 A-3
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 A.7 行為分類與臨界狀態 A.7.1 所有行為都應按照第A.7.2節和第A.7.3節分類為位移控制或力量控制。 A.7.2 位移控制行為 A.7.2.1 位移控制行為應滿足第A.10節之要求。 A.7.2.2 以下應被視為位移控制行為: (a) 梁、結構牆、連接梁及板柱接頭之彎矩。 (b) 符合第18.7.7.4節要求之對角向鋼筋連接梁之剪力。 (c) 與軸向力聯合作用之柱彎矩,且柱符合第18.4.4節、第18.4.5節和第18.4.6節之要 求。 A.7.3 力量控制行為 A.7.3.1 力量控制行為應滿足第A.11節之要求。 A.7.3.2 下列各項應被視為一般力量控制行為: (a) 地下室周圍外牆之剪力和彎矩。 (b) 非轉移橫隔板之平面內剪力。 (c) 除了集力構件之外之橫隔板之平面內正向力。 (d) 淺基礎構材之彎矩,包括基腳和筏式基礎。 (e) 深基礎構材之彎矩。 A.7.3.3 非臨界力量控制行為係指認一構件之行為,其破壞時不會造成: (a) 結構崩塌、(b) 結構失去其耐震性、(c) 墜落風險。 A.7.3.4 所有不被認定為位移控制、一般力量控制或非臨界力量控制之行為都應歸類為臨界 力量控制。 解說: 與第18.14.3.3節之規範相似,若柱有足夠之圍束和適當之鋼筋配置細節,則柱之彎矩可被評估為位移 控制行為,而非力量控制行為。 橫隔板剪力被視為一般力量控制行為,其剪力不應與側向力抵抗系統構件之間之力量傳遞相關。 A.8 有效勁度 A.8.1 構材勁度應包括因為撓曲、剪力、軸向伸長或縮短、以及鋼筋沿其伸展長度所產生滑移而 造成變形之效應。 A.8.2 若預期所施加之力、位移、和收縮、溫度或潛變有關之體積變化效應之綜合影響造成混凝 土開裂,則應建立混凝土開裂對構材有效勁度影響之模型。 A.8.3 若預期所施加之力、位移、和收縮、溫度或潛變有關之體積變化效應之綜合影響造成鋼筋 之降伏或混凝土之非線性反應,則結構模型應能夠代表在非彈性反應發生時受載重之構材 勁度,以及在非彈性反應發生後之行為。 A.8.4 應允許根據試驗數據所證實之有效勁度來代表非彈性反應發生時之構材勁度。或者,應允 許使用表A.8.4之有效勁度值來代表非彈性反應發生時之構材勁度。 A.8.5 對於梁柱接頭,如果接頭之柔度未明確建模,則應允許藉由對構入接頭之梁柱之有效勁度 進行定義以納入接頭柔度,並藉由引入延伸至接頭中心之梁柱剛性端部偏移,以間接之方 A-4
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 式對接頭柔度進行建模。 A.8.6 除了連接梁以外與板整體澆置之梁,應將第6.3.2節定義之有效板寬納入對梁撓曲和軸向勁 度之評估中。 [1] 表 A.8.4 有效勁度值 構件 軸向 撓曲 剪力 非預力 1.0E A 0.3E I 0.4E A c g c g c g 梁 預力 1.0E A 1.0E I 0.4E A c g c g c g ≥ 0.5A f ' 1.0E A 0.7E I 0.4E A g c c g c g c g 承受設計載重造 1.0E A (受壓力) [2] ≤ 0.1A f ' 或受拉 c g 成之壓力柱 g c 0.3E I 0.4E A c g c g 力 1.0E A (受拉力) s st 面內 1.0E A 0.35E I 0.2E A [3] c g c g c g 結構牆 面外 1.0E A 0.25E I 0.4E A c g c g c g [4] 非預力 0.25E A 0.25E I 0.25E A 橫膈板 c g c g c g (只在平面內) 預力 0.5E A 0.5E I 0.4E A c g c g c g ℓ 連接梁 有或無對角向鋼筋 n 1.0E A 0.4E A c g 0.07( )E I ≤ 0.3E I c g c g c g h 面內 0.5E A 0.5E I 0.4E A c g c g c g 筏式基礎 [5] 面外 0.5E I c g 1. 應共同使用軸向、撓曲、剪力之列表值來定義元件之有效勁度,除非有其他合理之替代組合。 2. 若柱體之軸向壓力落在所設定之限制值之間,應使用線性內插法決定撓曲勁度。 3. 使用線元素建立構材之模型表示其屬性,可產生適合之列表值。 4. 如果將橫隔板建模為剛性平面,不會造成不同之分析結果,則應允許將橫隔板建模為剛性平面。 5. 建議之勁度值適用於一般筏式基礎之情況,若牆或其他豎向構材施加足夠大之力量時,包括透過多 開口堆疊之牆壁傳遞之局部反覆力量,可能需要減少勁度值。 解說: 一般而言,非線性分析之軟體能直接模擬由撓曲、剪力和軸向伸長或縮短之變形。額外之變形為縱 向鋼筋於相鄰錨定處之滑移,此類效應通常發生在梁構入梁柱接頭或牆壁、柱構入梁柱接頭或基礎,及 牆構入基礎之位置。若此類效應被認為對結構性能十分重要,則分析模型中應直接納入適當假設或調整 撓曲勁度。 有兩種方式可考量開裂對勁度下降之影響,一是當所計算之應力達到開裂應力時,使用可直接反應 勁度折減之模型;二是間接地折減相對於總斷面之有效勁度。若使用第二種方法,則在地震載重之情況 下,勁度折減之程度應和開裂程度保持一致。有輕微裂開情況之結構牆,包括地下室牆壁,傳統上是使 用有效撓曲勁度為0.5 到1.0倍之總斷面勁度範圍內來建模。橫隔板位處主要力量傳遞之樓層,通常是使 用有效軸向勁度在0.10到0.5倍總斷面勁度之範圍內進行建模。TBI (2017)和LATBSDC (2017) 針對有效勁 度提供額外建議,而NIST GCR 17-917-46v1(NIST 2017a) 和NIST GCR 17-917-46v3(NIST 2017b)則針對 橫隔板和構架元件之建模提供詳細指引。 A-5
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 針對梁、柱和地下室牆壁之外之結構牆,其勁度可參考第RA.8.3節。 若計算結果顯示,包括地震效應之載重組合作用下有非線性反應,則非線性模型應能表示有效割線 勁度從0載重到對應降伏等級力量之點位(圖RA.8.3中從A到B之斜率),及通過降伏點後之勁度折減。分析 模型應納入構件之強度或勁度衰減,除非可證明需求尚未大到足以造成這些影響。 應力、力或力矩 B Rne A θy 變形 圖RA.8.3 一般力量與變形關係 有效勁度值是為了表示圖RA.8.3中A到B之斜率,其中B為預期降伏強度。梁與柱之有效勁度值是根 據Elwood 等人研究 (2007),並考慮沿著伸展長度之鋼筋滑移之影響。當牆由線元素來模擬時,表列數 值對於結構牆是合適之。在一些建築模型中,結構牆會由分布式纖維模型來表示,在此狀況下,纖維模 型應直接反應混凝土開裂和鋼筋降伏之影響,故表A.8.4中之勁度值無法適用。地下室牆不太可能發生降 伏,因此較大之勁度值會比表A.8.4所列數值更適用於該類牆。表A.8.4之橫隔板勁度為典型數值。預力及 非預力橫隔板主要被用來抵抗單一樓層平面內地震力者,如同ASCE/SEI 7所允許之,通常模擬為剛性。 當橫隔板需傳遞相對大之面內地震力來自於多個樓板時,其有效勁度稍低於表A.8.4者。若橫隔板之勁度 假設對於分析結果較敏感,可謹慎地藉由使用一定範圍上下限之橫隔板勁度來完成分析,並選擇兩個分 析中較大之力作為設計值。連結梁之有效勁度旨在表示與樓板一起整體澆置之梁之數值。數值是基於Vu 等人(2014)所提出之公式,但做了調整以考量板之存在、建模方式之差異、以及典型剪力大小(TBI 2017) 。有效剪力勁度值之選用應有工程判斷來加以評估,有鑒於軟體使用之限制,將使用總面積來取代有效 面積。 設計用以抵抗地震力之鋼筋混凝土構架,預期接頭處不會出現明顯之衰減情形。若無更嚴謹之方式 表現接頭剪力勁度,透過剛性偏移以接頭之尺寸將梁柱構材之長度延長,是可被允許之(Birely et al., 2012) 。有關勁度假設之敏感度研究顯示,相較接頭,構架與牆構材有效勁度之選擇對整體結構勁度更為敏感 (Kwon和Ghannoum, 2016)。剛性接頭偏移方法與表A.8.4所呈現之有效勁度值可搭配使用,其已考量縱向 鋼筋在接頭中滑移之軟化效果。 A-6
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 A.9 預期材料強度 A.9.1 預期材料強度之定義,應根據適用該特定專案之數據,或他案使用相似材料與施工之數據 。如無法取得適用數據,應允許使用表A.9.1之預期材料強度。 表 A.9.1 預期材料強度 材料 預期強度 混凝土 f ′ = 1.3 f ′ ce c 鋼筋 預期降伏強度 f 預期抗拉強度 f ye ue 2 2 (kgf/cm )[MPa] (kgf/cm )[MPa] A615 Grade 60 5000 [490] 7420 [742] A706 Grade 60 4830 [483] 6650 [665] Grade 80 5950 [595] 7840 [784] 解說: 採取較高品質之控制或存在飛灰和其他添加劑時,高強度混凝土 f ′ 之放大因子可能較小。關於飛灰 c 之影響,可參考ACI 232.2R之討論。因資料不足,表A.9.1不提供其他鋼筋等級之建議值。 A.10 位移控制行為之接受準則 A.10.1 任何反應歷時分析中之變形不應超過極限變形容量Du,除非滿足(a)或(b)之條件。 (a) 在評估整體結構之穩定性和強度時,假設構材之強度與對應之變形模式於後續分析可 以忽略。 (b) 該分析被認為有ASCE/SEI 7所不能接受之反應。 A.10.2 Du應以(a)、(b)或(c)決定: (a) 構件Du作為模擬之有效範圍,應透過比較遲滯模型和適當之實驗室測試數據加以決定 ,其中測試數據應包括適當之重力載重效應。 (b) 特殊結構牆若使用分布式塑性(纖維)模型模擬,Du應使用平均垂直應變來計算。應變 應以塑鉸長度ℓp高度內之應變來評估,其中ℓp為(i)和(ii)之較大者: (i) (A.10.2.a) ℓ = 0.2ℓ + 0.03h P w w ℓ = 0.08h +0.0021f d ℓ = 0.08h +0.022f d (ii) P w y b [ P w y b ] (A.10.2.b) 惟其不超過樓層高度,其中db和fy根據牆之縱向鋼筋來決定。 (c) 若使用集中式塑性模型(集中塑鉸)或分布式塑性(纖維)模型來建立結構構件之模 型,Du應允許依照ACI 369.1或實驗室測試決定之。 解說: 這些接受準則與TBI (2017)之構件接受準則一致,但與ASCE/SEI 7和 LATBSDC (2017)之接受準則不 同。針對ASCE/SEI 7和TBI (2017)在位移控制行為評估方法上之不同,TBI (2017)有更詳細之討論。 極限位移能力Du通常是由可用測試數據之統計分析獲得,與ACI 369.1和ASCE/SEI 41之防倒塌接受 準則密切相關。Du係重力承載容量出現顯著損失時所對應之變形,或如果測試未達到此階段,Du則為測 試中所限制之變形。圖RA.10.2所示為分析模型中遲滯曲線之Du範例。ACI 369.1和ASCE/SEI 41之防倒塌 接受準則通常比實驗之平均值還低,這是因為用於發展該些準則之實驗資料具離散性。ASCE/SEI 41之方 A-7
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 法是取各反應歷時分析中最大絕對反應變形之平均值,但附篇A卻是取任一反應歷時分析之變形最大值 來進行評估。 採用纖維材料模型模擬結構構件之遲滯行為時,應使用實驗數據來評估與調整分析模型之變形需求 與行為區間。ACI 374.3R及ACI 369.1提供了非線性建模參數,可做為基於實驗數據之遲滯型態之基礎。 圖RA.10.2中所呈現之遲滯曲線,即為根據這些非線性建模參數,使用調整後纖維材料模型所生成之,此 遲滯曲線可用於模擬實驗室測試中所觀察到之構件行為。 若以平均應變來定義Du,分析時應變所涉及之長度,應和從實驗數據建立應變限制之長度保持一致 ,或如同ASCE/SEI 41、ACI 369.1、TBI、 LATBSDC等文件中所規定。 橫截面應使用足夠數量之纖維,以允許將纖維中心線之應變值外推至計算應變值之位置,例如牆壓 力區之最邊緣處,比較該應變值與應變限制值。 對於使用纖維元素建模之結構牆或連結梁,可選用應變或構材變形為基礎當作變形接受準則。應變 結果可直接由纖維模型取得。構材變形結果,如塑性轉角、層間變位或弦材轉角,可由一組表示構材之 纖維元素上之變形總合計得。牆塑鉸長度公式 (A.10.2.a) 和 (A.10.2.b),源自於Paulay與Priestley (1992) 。 針對應變限制,TBI (2017)提供了接受準則之範例。無圍束之混凝土模型,包括受壓應變達0.002為 應力峰值,且受壓應變達0.003時,包絡線下降至應力最大值之50 % (極限變形能力Du)。有圍束之混凝土 模型,需滿足第18.10.6.4(e)和(f)節之圍束條件,包括受壓應變達0.008為應力峰值,且受壓應變達0.015 時,包絡線下降至應力最大值之80 % (極限變形能力Du)。縱向鋼筋之拉應變限制為0.05 (極限變形能力 Du),這是基於拉伸斷裂及考量低週次疲勞效應,低週次疲勞效應已由Segura 和Wallace (2018)證實。 其他關於極限變形能力之參考資料,如ACI 369.1、TBI (2017)和 LATBSDC (2017),可在特殊結構 審查批准之情況下使用。 圖RA.10.2 分析模型中遲滯反應之Du A.11 強度控制行為之預期強度 A.11.1 強度控制行為應根據一般建築規範進行評估,預期強度為ϕBR 。 s n A.11.2 φ應符合表 A.11.2,其中φ是根據第二十一章決定,但不適用第21.2.4.1節。 s A-8
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 表 A.11.2 耐震抵抗因數 強度控制行為 φ s 臨界 φ 一般 φ/0.9 ≤ 1.0 非臨界 φ/0.85 ≤ 1.0 A.11.3 偏差因數B應取為1.0,或其可允許依(A.11.3)公式計算: B = 0.9R / R ≥ 1.0 (A.11.3) ne n A.11.3.1 標稱強度 R 應依據第十八章、第二十二章或第二十三章之規定。 n A.11.3.2 預期強度 R 可依據第十八章、第二十二章或第二十三章之標稱強度規定作定義,將 ne f ′ 替換為 f ′ ,及將 f 、 f 替換為 f ,但第A.11.3.2.1節與第A.11.3.2.2節規定除外 c ce y yt ye 。 A.11.3.2.1 hw/ℓw ≥ 2 之結構牆若符合以下(a)至(d)之規定,則應滿足第 A.11.3.2.1.1 節及第 A.11.3.2.1.2 節之要求。 (a) 依據第 A.10.2(b)節以纖維元素模擬牆體。 (b) 依據一群組反應歷時分析所得最大需求之平均值以計算應變。 (c) 計算混凝土壓應變小於 0.005。 (d) 計算縱向拉應變小於 0.01。 A.11.3.2.1.1 V = 1.5A 0.53λ f ′ + ρ f ne cv ( ce t ye ) A.11.3.2.1.2 對於抵抗一共同橫向力之所有垂直牆段,V 不應大於 3.2A f ′ ne cv ce 。對於任何單一垂直牆段,V 不應大於 4A f ′ 。 ne cv ce A.11.3.2.2 對於結構牆腹板交會區, V 應根據第 A.11.3.2.1.1 節來計算, V 不得大於 ne ne 6.6A f ′ 。 cv ce 解說: 目前,強度折減因數 並未特別將其調整至ASCE/SEI 7所指定之地震可靠度目標,而是將調整至其他 載重之目標可靠度(ASCE/SEI 7表1.3-1)。考慮到材料標準中標稱強度公式之固有偏差,因而提供偏差因 素B將材料標準所規定之抵抗因數調整至地震目標可靠度。此偏差是預期材料強度對最小規定強度之比值 ,與材料標準中預測公式固有之保守性,兩項比值之函數。 對於一般及非臨界行為,放寬抵抗因數以允許較高之失敗機率。 關於ASCE/SEI 7、TBI (2017)和 LATBSDC (2017)對強度控制行為之不同評估方式,TBI (2017) 及 LATBSDC (2017)提供了更詳細之討論。欲知道此方法之其他背景,可參考Wallace 等人(2013) 及Kim 與 Wallace (2017)。 由這些規定所決定之剪力強度,僅適用於撓曲韌性需求相對較低之牆(Wallace 2013; LATBSDC 2017) 。 A.12 加強之細部配置要求 A.12.1 如果由反應歷時分析所得之平均最大變形超過圍束混凝土之0.5Du,構材應遵守本節新增 A-9
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 之細部配置要求。 A.12.2 特殊抗彎矩構架 A.12.2.1 對於特殊抗彎矩構架之梁,依據第18.3.4.2節具橫向支撐之撓曲鋼筋,其間距不得超 過20公分。 A.12.2.2 任何接頭處,第18.4.3.2節所要求之柱強度總和應至少是該接頭處梁強度總合之1.4 倍。 A.12.2.3 對於特殊抗彎矩構架之橫箍柱,應按照第18.4.5.2 (f)節規定,每根縱向鋼筋皆受到閉 合箍筋轉角或繫筋彎轉段之橫向支撐,無論軸向載重或混凝土強度均適用。 A.12.2.4 特殊抗彎矩構架之梁變形若是超過0.5Du,依第18.8.2.3節要求在與梁縱向鋼筋平行 方向之柱尺度應增加20 %。 A.12.3 特殊結構牆 A.12.3.1 依據第18.7.6節設置邊界構材,其橫向鋼筋應符合第A.12.2.3節。 A.12.3.2 若需邊界構材,剪力鋼筋之續接應採取機械式續接或銲接續接,或為搭接且由間距 為6倍被搭接鋼筋直徑或15公分之較小者之橫向鋼筋所圍束。 A.12.3.3 若分析顯示樓板或屋頂板在板牆連接處出現非彈性反應,則板之撓曲鋼筋應延伸過 板牆接頭並加以錨定,以確保結構完整性。 A.12.3.4 若剪力超過1.1A λ f ′,應加強施工縫之細部配置,包括混凝土表面粗糙化或混凝土 cv c 中散佈之剪力榫,或前述兩者,以降低沿著施工縫滑移之可能性。 解說: 多年來,透過實際之地震破壞觀察、研究和工程判斷,已發展出耐震系統和細部配置之要求,這些 要求已編入SCE/SEI 7、 IBC、ACI 318等內。近年來,電腦運算能力增強使工程師能夠十分詳細地建模 並計算受震反應。 針對超出一般建築規範規定限制之設計,應適時予以準備、驗證並加以判斷。在某些情況中,這些 新設計尚未在強烈地震動中受到驗證,人們對於設計推斷可能超出既存知識表示存疑。因此,當設計規 格超出規定限制,附篇A適切提供額外細節以加強非彈性反應之延展性。 本規範體認到,抗壓構材採用單邊耐震彎鉤及穿插繫筋較易於施工。然而,最近之地震及研究測試 顯示,90度之彎鉤並不能總是提供適當之支撐 (Moehle 與 Cavanagh, 1985)。 分析結果顯示,具有結構核心牆系統之高層建築在板與牆之接合處會有非彈性反應。由於接合處之 完整性對結構整體性能十分重要,加強細部配置,包括良好錨定或連續性鋼筋及後拉鋼腱等,提供額外 之完整性有其必要。 牆沿水平施工縫之滑動現象,已在地震中及結構牆實驗測試中被觀察到。高剪力區域需加強細部配 置,以減少施工縫之滑移或滑動。 A.13 特殊結構審查 A.13.1 特殊結構審查,應由具備下列(a)至(d)項知識之審查委員來執行: (a) 用於非線性反應歷時分析之地震歷時之選擇及縮放。 (b) 受地震力作用時,該結構類型之結構系統行為。 (c) 用於非線性反應歷時分析之分析結構模型,包括在建立和校正結構分析模型時使用物 理試驗,以及若該模型使用於地震歷時之分析或發展時,關於土壤結構互制作用之知 A-10
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附篇A-使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 識。 (d) 附篇A之要求,因為這些要求關係到所考慮之結構類型之設計。 A.13.2 特殊結構審查範疇應至少包括(a)至(h): (a) 設計文件基本應包括地震性能目標、整體耐震設計方法以及接受準則。 (b) 所提出之結構系統。 (c) 地震災害之判定,以及地震歷時之選擇與修改。 (d) 構件之建模方法。 (e) 結構分析模型,包括在適用情況下土壤結構互制作用,以及對結構分析模型能否適切 表現結構系統之特性進行驗證。 (f) 檢視結構分析結果,確定計算出之反應是否符合許可之接受準則。 (g) 經設計之結構構件細節。 (h) 在設計文件中關於圖說、規格、品質控制/品質保證和查驗之條款。 A.13.3 特殊結構審查應記錄如下: (a) 特殊結構審查委員應向設計者提出評論及問題。 (b) 設計者應向特殊結構審查委員提出書面回應。 (c) 特殊結構審查委員應在審查紀錄中總結所做之審查,審查紀錄中應包括所有問題、評 論及回應之紀錄。任何沒有解答或共識之項目應有明確之解釋,說明缺乏共識之原因 。 解說: 特殊結構審查委員,針對建築結構與耐震性能相關之結構設計提供獨立、客觀、技術性之審查,並 建議建管單位該設計是否達到接受準則及預期之建築性能。 特殊結構審查委員之審查,並無意圖取代原由設計者所執行之品質保證措施。結構設計之責任僅限 於負責結構設計之人員。 特殊結構審查可由建管單位認可之審查機構來進行。審查小組之每一審查委員均應擁有特殊知識與 專業技能,以共同符合第A.13.1節規定。 特殊結構審查委員對於審理案件應利益迴避,且不應為該案設計團隊之一員。 針對設計成果提供審查紀錄。然而,特殊結構審查委員與設計者可能有無法完全達成共識之情形, 這些狀況亦應被總結於審查紀錄中。 A-11
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