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指針草案第四章 耐震設計與分析方法（2／4）；原PDF第164–173頁。
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- 文件性質：本件是內政部建築研究所民國98年12月協同研究成果及設計施工指針草案，不是法規命令、部頒設計規範、施工綱要規範或核定審查要點。
- 整體適用：研究建議初期將New RC視為新技術、新工法，且不宜只擷取局部規定套用；指針未涵蓋的新工法仍須以試驗或可靠證據證明。
- 版本時點：CNS、JIS、GRMC、耐震設計、建築法制及日本認定制度均是民國98年研究背景；現行案件須另查今日有效版本及主管機關程序。
- 材料與數值：高強度混凝土、鋼筋、接合、耐震分析、位移角、塑性率、檢驗與施工時間等數值均須連同假設、章節及98年研究時點閱讀。
- 第三方資料：報告內日本制度、書籍、案例、圖表及照片均保留資料來源；本站依建研所網站宣告呈現報告脈絡，不主張第三方素材權利。
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2) 靜力設計之判定基準 ‧構架模型
‧架構設計位移時 第四章 耐震設計與分析方法
⑦ 確保塑鉸計畫構材之韌性能 ⑦(根據上限強度)使用最大構材變形
⑧ 非塑鉸確保充分的強度 和最大構材應力以上的值，進行彎
曲韌性、剪力、握裹的檢討。
⑧(根據上限強度)使用最大構材應力
以上之值，進行彎曲、剪力、握裹、
錨定之檢討，塑鉸位置之確認。
4.54.4.4. 結構物的模擬方式結構物的模擬方式結構物的模擬方式結構物的模擬方式
(1) 建物的模型化時，除了應適當評估架構的結構特性外，也應
適切考慮地震時預設之架構降伏機構、反應變形等，進行模型
化。
(2) 建物的地震動力分析，原則上將結構體模擬成立體構架來評
估，如果能適當呈現構件的非線性特性，動力分析可簡化成簡
單的質點與彈簧模型。
(3) 建物原則上將包括基礎結構部份、周邊地盤部分形成一體來
進行模擬。但是適切考慮地盤-基礎-建物系之互制效果的模型
不在此限。
[解說]
(1) 進行實際設計時，對不同分析方法採用不同的結構模型進行分
析是比較方便的。每個結構模型應該依照特定分析方法所要滿
足的目標，選擇將原型建築物理想化的方式。靜力分析應根據
適當的構架模型進行分析，最好採用立體構架，並考慮組成構
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件的非線性力學性質。 (2) 動力分析基本上是為了瞭解地震作用時的位移情形，因此不一超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬定要以構架模型來進行。只要能夠適當呈現出構件的非線性特 性，也可以使用簡單的質點與彈簧模型。為達此目標，通常採 用的程序是先進行靜態側推分析，再將層剪力與層間位移關係 理想化為適當的多線性彈簧。不過仍建議至少以構架模型進行 一次動力分析，最好使用導致質點與彈簧模型引起最大反應的 輸入地震，以確認使用簡化模型時可能發生的問題。 4.64.4.4. 構材之反復受力特性構材之反復受力特性構材之反復受力特性構材之反復受力特性 (1) 構材或斷面模型化時，應考慮材料的變動性，計算勁度、強 度、變形等評估式的差異性等計算可靠強度與上限強度，根據 各強度決定反復受力特性。 (2) 計算構材之遲滯迴圈能量消耗時，應選擇適當的遲滯迴圈特 性，最好能利用試驗數據適切的加以驗證。 [解說] (1) 考慮材料性質的變異性與強度、勁度及變形評估計算公式 的不確定性，定義構件之可靠強度與上限強度，並根據此兩 種強度決定構件之反復受力特性。 日本New RC 研究案成果建議採取下述方法，可供參考。 在決定可靠強度和上限強度時，未超越機率（Probability of nonexceedance）根據試驗數據統計取0.90。如果規定強度 與計算強度的比值呈常態分佈，那麼構件的可靠強度和上限 強度就可由根據平均材料強度求得的承載強度R、規定強度 與計算強度之平均比值AR、及比值的變異係數COV，依照下 4 - 12
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列方式估算：
可靠強度＝ R × AR × (1.0－1.28 × COV)＝ R × ψφ 第四章 耐震設計與分析方法
上限強度＝ R × AR × (1.0＋1.28 × COV)＝ R × γ
表4.4.6.14.4. .1.1.1 所示為在不同未超越機率下，用於柱與梁之係數
ψ 和 γ
表4.4.6.14.4. .1.1.1 未超越機率與強度修正係數
【資料來源：參考書目8】
φ ψ：可靠強度之強度修正係數 ψψ ψψ γγ γγγ γ：上限強度之強度修正係數未超越機率 用於柱 用於梁 用於柱 用於梁 在中小度與設計地震下使用動力分析檢核結構反應位移90% 1.01 0.97 1.49 1.11 95% 0.94 0.95 1.55 1.13 角，以及採用靜力分析計算結構極限側向強度以檢核設計位 99% 0.81 0.92 1.68 1.16
移角上限時，所有構件應採用可靠強度。 99.9% 0.67 0.88 1.83 1.20
上限強度則是在非預期塑鉸發生部位的設計，或檢核構件發
生脆性破壞的可能時，用於靜力分析之塑鉸部位。
鋼筋混凝土構件的勁度設定在開裂和降伏時發生改變。此處
的降伏指的是在單向漸增受力時，勁度發生顯著降低的位
置，不見得是構成構件之材料開始降伏的位置。
日本New RC 案研究成果如下述可供參考:
a.初始勁度與開裂點的計算採用平均值。柱與梁之降伏強度
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介於可靠強度與上限強度間的變化，加以理想化後分別如圖
4.6.1 與4.6.2 所示。
b.根據構件在試驗中表現的一般行為。對柱而言，其降伏變超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬
位並不會隨著降伏強度而有顯著改變，因此其降伏變位可由
平均降伏強度與平均降伏勁度求得，並假設可靠與上限降伏
點之變位相同，如圖4.6.1 所示。另一方面，梁的降伏變位
會以近似線性的關係隨降伏強度增加而增加，因此先從平均
降伏強度與平均降伏勁度找出平均降伏點後，可靠與上限降
伏強度再由開裂點與降伏點之連線內插或外插求得，如圖
4.6.2 所示。
受力 上限降伏強度 平均降伏強度 可靠降伏強度
圖4.4.6.14.4. .1.1.1 柱之受力特性【資料來源：參考書目8】 平均開裂強度 平均降伏變形 平均初始勁度 變形 可靠與上限降伏變形 受力 上限降伏強度 平均降伏強度 可靠降伏強度
圖4.4.6.24.4. .2.2.2 梁之受力特性【資料來源：參考書目8】 平均開裂強度 平均降伏變形
4 - 14 平均初始勁度 變形 上限降伏變形 可靠降伏變形¶ 建研所New RC指針草案研究｜原檔第168頁
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(2) 計算構件的遲滯迴圈能量消耗，應選擇適當的遲滯迴圈特
性。若遲滯迴圈的面積設定得太大，會造成對構件消能能力
的高估，而導致對反應變形量的低估。一般常用的簡化非線 第四章 耐震設計與分析方法
性遲滯迴圈模型，例如雙線性或三線性模型，本身即有這樣
的傾向，所以其使用應有所限制。推薦使用比較複雜的模
型，例如Takeda 模型或軟化三線性模型（Degrading trilinear
model）。
4.74.4.4. 地震設計的方向性地震設計的方向性地震設計的方向性地震設計的方向性
(1) 檢核結構安全時應就作用於任何方向的單軸地表振動與單軸
靜態水平力來進行。
(2) 結構有明顯可見的偏心現象時，應進行雙軸向動力分析。
(3) 考慮垂直振動的效應，建議低層部的柱軸力可增加垂直載重
下軸力的20%。
[解說]
(1) 地震沒有固定的方向，因此建築物也應要能抵抗從任何方
向來的地震力。雙軸向水平地震由於重疊傾覆效應，對角隅
柱造成的軸力遠比單軸地震所造成的還要高上許多，也會造
成柱同時承受雙軸撓曲彎矩與剪力的作用。
指針要求結構安全應就作用在任何方向的單軸地表振動與
單軸靜態水平力進行檢核。對普通的規則矩形構架建築物來
說，應就其長軸與短軸再加上一斜軸向，一般取45 度角，
進行檢核。其中通常長軸與短軸會受到變形規定的限制，而
斜軸向則會受到強度規定的限制。
(2) 如上述，設計時可設定單軸水平地震作用於任何方向，故
一般並沒有必要考慮雙軸向地震同時作用。但對某些特殊情
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況，例如結構有明顯可見的偏心現象時，就需要進行雙軸向 動力分析。在實際進行設計時，雙軸向地震中的次要主軸方 向振動幅度可設定為主要主軸方向的三分之二。超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬 (3) 一般認為垂直振動的影響在較高的建築物中會較為顯著。 因為當高度增加，基本振動週期會拉長，故水平加速度相對 地變小，但在這同時，垂直加速度並沒有減弱，甚至在某些 情況下還會視結構的垂直向反應而增大。因此對較高的建築 物而言，垂直與水平加速度的比值會較大。指針建議將低層 部的柱軸力由垂直載重下的軸力增加20%，以考慮垂直振動 之效應。 4.84.4.4. 根據靜力分析之耐震性能的確認根據靜力分析之耐震性能的確認根據靜力分析之耐震性能的確認根據靜力分析之耐震性能的確認 4.8.14.4.4. .1.1.1 設計地震力及其豎向分配設計地震力及其豎向分配設計地震力及其豎向分配設計地震力及其豎向分配 靜力分析之設計地震力根據「建築物耐震設計規範」所規定。地 震力之豎向分配根據「建築物耐震設計規範」所規定或根據建物 之振動特性做適當的設定。 [解說] 本項規定建築物必須確保的最小限水平強度。 地震力沿建築物高度的分布形狀，必須能確實表現建物於地震時 之振動性狀。超高層建築物之地震反應受到2 次以上高次振態的 影響，根據日本New RC 針對60 層純構架之剪力係數的分配，以 Ai 分布、SRSS 法分布、倒三角形分布、倒三角形+頂部集中分布 進行研究，結果SRSS 法之外力分布為考慮建物之地震振動特性時 最符合的分布形，倒三角形+頂部集中分布則最為保守。其餘兩分 布形於高層部有一部分會有過小評估之虞。此處所謂SRSS 法為利 4 - 16
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用建築物彈性模型和設計用反應譜以SRSS 所求得之樓層剪力分布
形。
超高層RC 建築物基本周期長，且採用剛強的基礎結構，地盤- 第四章 耐震設計與分析方法
建物之互制作用對地震力之豎向分配的影響比對中低層RC 建築為
大。而本指針對於地震反應分析模型原則上為包括基礎結構的模
型，因此設定地震力之豎向分配，儘可能採用考慮互制作用之振
動形態。
4.8.24.4.4. .2.2.2 架構的水平強度架構的水平強度架構的水平強度架構的水平強度
於架構設計變形時，確認架構之極限層剪力強度大於4.8.1 所設
定之設計用地震力的層剪力。
[解說]
架構設計變形主要為檢討構材的變形性能。另外一個重要的耐震
指標為確保架構的強度。架構設計變形為根據側推分析之水平力
總和與靜力重心位置之變形關係曲線上，能確保反應界限變形為
止之面積的2 倍以上面積的架構變形。
強度確保之確認為使用根據可靠強度的恢復力特性進行側推分
析。這種情形下外力分布形如4.8.1 所規定必須使其接近地震反
應時之分布形。
4.8.34.4.4. .3.3.3 降伏機構的保證降伏機構的保證降伏機構的保證降伏機構的保證
(1) 架構設計變形時，確認架構不會形成預定外之降伏機構。
(2) 非塑鉸部位的強度確認其大於下述規定之必要彎矩、軸力、
剪力、握裹力。
˙降伏塑鉸以外的必要強度應使用塑鉸計畫部位的彎曲上限
強度來計算。
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(3) 降伏塑鉸應對確保下述所規定之變形能力進行檢討。 ˙降伏塑絞於形成架構設計變形以前，確認不致發生彎矩及軸 力導致的壓壞以及剪力導致的破壞或握裹破壞。超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬 (4) 塑鉸計畫部位未形成降伏塑鉸部位，可作為非塑鉸部位檢討 確保本項(2)之強度，或作為降伏塑鉸檢討確保本項(3)之變 形能力。 [解說] (1)使用根據可靠強度之恢復力的靜力側推分析達到架構設計變 形為止，確認架構不會形成結構計畫所預定以外的降伏機構。但 是，達到架構設計變形為止即使並未形成所計畫之降伏機構也無 妨。 (2)為保證不會發生預定以外之降伏塑鉸及破壞，確認非塑鉸計 畫部位或構材之強度大於本項規定之必要強度。 架構設計變形時塑鉸形成部位以外之必要強度的計算，原則上使 用塑鉸計畫部彎曲上限強度之恢復力特性的側推分析。可將架構 設計變形時之塑鉸形成部以外的各部位應力(根據可靠強度恢復 力之側推分析)放大，作為設計用應力。放大係數考慮強度計算 式的精度、材料的差異性等，可使用計算塑鉸計畫部上限強度之 強度增減係數(γ)和計算可靠強度之強度增減係數(φ)的比。 (3)關於形成降伏塑鉸之部位，必須確認架構變形時對該部位所 產生應力、變形確保其強度和韌性。 鋼筋混凝土結構，拉力鋼筋之降伏前，或即使拉力鋼筋降伏後， 受壓側混凝土的早期壓壞要確保韌性是困難的。梁的情形，通常 只要配置適當的壓力鋼筋都可期待相當大的韌性。但是T 型梁 等，應注意受壓鋼筋比較小時韌性的降低。同時作用彎矩和軸力 的柱，彎曲韌性受軸力之影響很大。兩方向彎曲、反覆彎曲、軸 4 - 18
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力變動等都為重要的因素。彎曲韌性之檢討可基於材料應力-應
變關係之斷面非線性分析，將混凝土的應變控制於一定限度內等
的方法來進行。 第四章 耐震設計與分析方法
4.94.4.4. 基礎結構基礎結構基礎結構基礎結構
基礎結構之承載強度和側向抵抗強度各應滿足表4.9.1 及表
4.9.2 的規定。
表4.4.9.14.4. 基礎承載強度之設計規定
【資料來源：參考書目14】
載重等級 應力狀況 沉陷 基樁之上舉力 Wp：考慮浮力時之樁自重長期載重 小於長期載重下之 對上部結構不會造 小於Wp 容許承載應力 成破壞 Tu：極限抗拉拔強度中小度地震力 小於短期載重下之 對上部結構不會造 小於(2Tu/3+Wp) 容許承載應力 成破壞
表4.4.9.24.4. 基礎側向抵抗強度之設計規定 架構設計變形 小於極限承載應力 無過大傾斜或造成 小於(Tu+Wp) (定義為造成沉陷 上部結構的變形 【資料來源：參考書目14】 量達樁直徑10%之 載重)
[解說]載重等級 規定 備註 基礎的設計不僅是基礎版下部的設計，必須將基礎梁、地下室的長期載重 當側向變形影響到上部結構 所有構件皆維持彈性 時應加以檢核。
設計、上部結構的垂直及水平力順暢的傳遞至地盤、地震輸入、 可容許部份降伏，但整體 側向變位容許值可由工程師 架構設計變形 側向抵抗強度不可減弱 自行選定。
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基礎變形對上部結構之影響等作綜合的考量。此外，樁基礎時， 更須慎重檢討樁頭接合部之設計。 基礎結構之設計，設計者要充分保握地盤的液化、地盤下陷等之超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬 條件加以檢討。 4.104.4.4.101010 根據動力反應分析之耐震性的確認根據動力反應分析之耐震性的確認根據動力反應分析之耐震性的確認根據動力反應分析之耐震性的確認 (1) 對於中小度地震，各層的層間相對位移角小於使用界限位移 角，且原則上各構材不會產生塑性鉸。 (2) 對於設計地震力，於外力重心位置之位移角應小於反應界限 位移角，各層之層間相對位移角為其1.5 倍以下，且架構不會 形成預定外之降伏機構。 [解說] (1)對於中小度地震，各構材不得有產生過大開裂等大損傷，且 確認建物具有充分之勁度、強度。為了確認，規定此地震下建物 各層之反應層間相對位移角小於1/200 的使用限界位移角內。假 如能控制此種程度的位移，二次構材不會有大損傷，混凝土即使 產生龜裂也可進行環氧樹脂等的注入修補。 有無發生降伏塑鉸的確認為，以構材應力和構材降伏強度之比較 來進行。構材的降伏強度定義為，假如構材之恢復力特性模擬為3 折線，則第2 折點為其降伏強度。 (2)對於設計地震，確保人命的保全、地震後建物再使用性之耐 震安全性。其設定目標為，確認建物之外力重心位置的位移角小 於1/120 的反應限界變形。高層建築物受高次振態之影響各層之 層間位移角要保持無太大差異並不容易，但是考慮架構的平衡， 不希望變形集中於特定層，因此限定層間位移角不得大於反應位 移角的1.5 倍。 4 - 20
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來源：內政部建築研究所《超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬》，民國98年12月。依建研所網站資料開放宣告註明出處；本站分章呈現並另加歷史與適用註記，不代表發布機關認可。查核日期：2026年8月30日。