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指針草案第四章 耐震設計與分析方法（4／4）；原PDF第184–186頁。
本節閱讀與適用提醒
- 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。
¶ 建研所New RC指針草案研究｜原檔第184頁
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彈性，但可加上一剪力彈簧或剪力元素以呈現非線性剪力變形。
MS 元素中的彈簧數量因材料性質、斷面形狀與尺寸，以及主筋
配置方式而異。在一鋼筋混凝土構件中，可將鋼彈簧配置在主 第四章 耐震設計與分析方法
筋中心點，而混凝土彈簧配置在適當分割成如2 × 2、3 × 3、
4 × 4、或更多小區域的個別形心處。MS 元素中的彈簧數量可
能影響模擬柱構件之受力-變位關係時的精確度。如果混凝土保
護層能獨立模擬，則可將不同的恢復力環模型分別套用於保護
層和核心內受圍束混凝土。
i
彈簧
(b) MS 直線 (a) 元素
圖4.4.104.4.10.31010.3.3.3.3.3.3.3 柱構件之MS 模型
【資料來源：參考書目8】
(3) 牆和柱唯一的差別就是水平斷面的形狀。用於柱的分析模 元素、內力與變形型也可以用於牆構件，特別是細長的牆。然而，建議最好使用 有MS 元素的柱構件 （箭頭方向為正）
特別為牆發展的模型，它會與柱的分析模型有所差異，因為牆
的結構特性和柱有幾點不同如下：
(a) 牆的剪力變形與撓曲變形之比值相對較大。因此在設計
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與分析時除了撓曲破壞模式以外，也應該考慮剪力破壞
(b) 牆構件由多種不同的元素組成，例如牆版、邊界柱與梁。
牆的結構行為會受到它們的合成方式所影響超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬
(c) 拉力側邊界柱的非線性軸向伸長量並非小到可以忽略，
而且也比壓力側邊界柱的縮短量大得多
(d) 在構架中，牆的勁度相對較大，而且會對整體結構分析
結果發生嚴重影響。
(e) 單層牆的彎矩分佈並非反對稱，且因結構系統而異。
這裡介紹用於牆的幾種不同分析模型。如圖4.10.3.4(a)所
示，包含撓曲、剪力與軸向彈簧，用於柱的單元素模型也可作
為牆構件的一種簡化模型，如果能適當地決定彈簧的非線性特
性，就能準確模擬牆的整體行為。然而，進入非線性階段後應
變形心的移動，也就是拉力側發生大量軸向伸長的情況並未被
考慮在這個模型裡，因為它假設構件繞中心線轉動。因此，舉
例來說，利用此模型進行分析時，無法反映拉力側與壓力側連
接梁的韌性差異。
所謂的纖維模型（Fiber model），如圖4.10.3.4(b)所示，是一
種盡可能精確模擬牆長度方向的撓曲曲率分佈的模型，除了用
於牆以外，也常用於柱和梁。然而，此模型無法反映非線性剪
力變形或握裹破壞等行為，縱使它需要用到相對大量的自由
度。因此，纖維模型也不適合用於整個構架的結構分析。
為考慮拉力側的大量非線性軸向伸長，常用的是如圖
4.10.3.4(c)所示的三直線元素模型（TVLEM：Three vertical
line element model）。其中邊界柱是以含有非線性軸向彈簧的直
線元素來代表，當承受對稱撓曲彎矩時可提供撓曲剛性。中間
的牆版部分則以含有非線性撓曲、剪力與軸向彈簧的單元素模
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型來模擬，在承受反對稱撓曲彎矩時可提供剪力與撓曲剛性。
為了區分出邊界柱和牆版的效應，中間的撓曲彈簧應特別考
慮。若要將兩者效應分得更清楚，則中間牆版部分的撓曲彈簧 第四章 耐震設計與分析方法
可以拿掉，而只剩剪力和軸向彈簧，變成另外一種模型，如圖
4.10.3.4(d)所示，此模型或可稱為多直線元素模型
（MVLEM：Multiple vertical line element model），在某種層面
上和纖維模型是一樣的。
(a) (b) (c)
(d) (e) (f) 單元素模型 纖維模型 TVELM 模型
MVELM 模型 (g) MS 模型 桁架模型 抵抗撓曲與剪力 圖4.4.104.4.10.3.41010.3.4.3.4.3.4 各種牆分析模型的剛性梁
【資料來源：參考書目8】 版元素 版與邊界元素模型
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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。