歷年來之地震災損報告均指出臺灣之中小學校舍為破壞最嚴重的一群建築物，因此儘速透過補強的手段來提昇校舍的耐震能力，實為當務之急。然而臺灣的公立高中職以下學校有 3,621 所，而校舍建築高達 27,227 棟。若無經濟有效之方法，如此龐大的數量極易耗盡財源，而難以成功。故採取經濟有效之策略，按照輕重緩急之順序，全面地逐年提昇校舍結構之耐震能力，方能解決此一問題。有鑑於此，教育部向政府申請專案經費，於2009 年至 2022 年投入新臺幣約 1,284 億之經費，全面地提昇公立高中職以下校舍結構之耐震能力。校舍計畫執行 14 年來，教育部已協助各縣市完成9,550 棟校舍之耐震能力提昇工程，其佔臺灣高中職以下校舍總數的 35%。如此高之工程鋪蓋率，此對臺灣校舍耐震能力之提昇確有助益。 臺灣公立高中職以下校舍耐震評估與補強計畫之推動、督導、管理及施作，全賴教育部、縣市教育局處與各級學校行政人員所完成。國家地震工程研究中心受教育部委託，成立老舊校舍耐震補強專案辦公室，以提供技術研發與行政支援之功能。國震中心於 2003 年全力投入校舍耐震補強計畫之準備工作，期間擬訂執行架構，並作技術與行政工作之整備。於 2009年開始協助教育部推動老舊校舍耐震評估補強計畫，而於 2022 年結案。故對國震中心而言，校舍耐震評估與補強計畫之推動為 20 餘年期的工作。本文即報告此校舍耐震補強計畫之緣起、推動策略、整備工作、技術特色、執行情況、資料統計與計畫成效等成果。

以套裝軟體 PERFORM-3D 探討以纖維斷面替代非線性鉸，並模擬TEASPA 的 RC 構件背骨曲線，具有軸力彎矩互制及自由設定遲滯迴圈規則的功能，同時以國震中心南部實驗室兩座三層樓及七層樓結構比較纖維斷面模型與非線性鉸模型的分析結果。分析結果顯示，基於纖維斷面模型的整體結構非線性動力分析高效可行，將實驗值、非線性鉸及纖維斷面模型互相比對，顯示纖維斷面模型能反映 PM 的軸力彎矩互制，而且下降段的收斂性比非線性鉸模型好，並可進行非線性動力分析，彌補 PM 非線性鉸於 ETABS 中無法自由設定遲滯行為之缺點。此外基於 TEASPA 所得之纖維斷面模型，其三層樓與七層樓構架分析結果顯示與實驗值有一定程度的準確性。

「臺灣結構耐震評估與補強技術手冊(TEASPA V4.0)」(下簡稱本手冊)是以側推分析為基礎之非線性靜力分析方法，應用容量震譜法，求取結構物之耐震性能；延續TEASPA 3.1版，配合ETABS及SAP2000等結構分析軟體之功能，將柱構件兩端改設置為P-M非線性鉸，透過柱斷面軸力與彎矩互制關係，計算隨軸力變化柱構件之非線性鉸參數，能反映出地震下柱軸力之實際行為；針對構件耐震行為之背骨模型，本手冊更新鋼筋混凝土柱、短柱、短梁、無開口RC牆、開口RC牆、及開口磚牆等構件之非線性鉸參數。為方便工程師操作本手冊的非線性鉸參數計算，國震中心與中興社合作開發一套輔助程式之線上服務網頁，輔助工程師進行模型構件非線性鉸設定、結構系統之耐震性能計算；本線上服務網頁可提供工程師依個案條件，擇需要檢核的桿件，輸出選定構件之非線性鉸參數計算書，以便進行檢核。 在耐震補強技術方面，參考地震勘災經驗，山上區公有市場軟弱底層結構，於2016年美濃地震後底層完全倒塌；而南化區公有市場因於震前有設置臨時支撐，在2016年美濃地震後未倒塌，顯見這些臨時支撐具有抗倒塌效果。可見若能於底層增加補強構件，雖僅為階段性補強，但至少能達到防止倒塌的目標。因此本手冊除了更新詳細評估技術外，也新增數個補強工法，可供各類型建築進行完整補強之選項。然而，若建築物因工程技術以外之因素，無法執行完整補強，本手冊也依據建築物耐震設計規範第八章，提供耐震階段性補強工法之設計程序與技術，並分別以案例操作說明完整補強或階段性補強，提供予工程師進行補強設計之參考。 本手冊延續TEASPA 3.1版，適用範圍不再受六層以下建物之限制，可適用一般鋼筋混凝土造或加強磚造之平面規則建築物，惟使用者與工程師應負其專業責任。對於平面不規則之鋼筋混凝土造或加強磚造建築物，採本手冊介紹之方法配合高模態及扭矩之考慮，可提供具參考價值之分析結果。

國家地震工程研究中心於2017年及2018年分別進行了三層樓與七層樓鋼筋混凝土構架的振動台實驗。本研究報告介紹針對這兩次振動台實驗的地震記錄選取與數值模型的建立方法。本研究分別挑選具近斷層效應的強地動歷時與一般的強地動歷時供振動台進行測試，地震紀錄選取的考量包括試驗的目的、試體的特性與振動台的性能等。並且依據兩種不同的理論建立數值模型，分別以結構分析軟體ETABS及PISA3D進行非線性反應歷時分析，數值分析結果與實驗結果進行比較，以確認數值模型的準確性。此外，以現行混凝土工程設計規範中的十層樓鋼筋混凝土建築為範例，以結構分析軟體PERFORM-3D進行增量式動力分析，建立其易損性曲線。

目前國內既有建築多使用基於容量震譜法的非線性側推分析做為詳細評估方法，但對於中高樓層建築，由於高模態的貢獻，評估結果可能較不精確；而非線性歷時動力分析能忠實模擬結構於地震中的反應，較適於作為中高樓層建築的耐震詳細評估工具，即以增量式動力分析(IDA)探討建物的耐震性能，由IDA分析結果建立結構的易損性曲線，檢視在設計地震作用下，其設定的性能目標是否滿足；若以生命保全作為性能目標，於475年設計地震作用下，結構反應必須低於性能目標的要求，可設定為崩塌機率低於10%；但是由於非線性動力分析需耗費大量計算機時間，不易為工程師接受，本文探討以等效單自由度模型取代原多自由度模型，執行IDA與易損性分析，雖然會犧牲一點精確度，但可有效地降低計算時間，容易推廣給工程師執行中高樓層建築的耐震詳細評估。本文即以一棟混凝土工程設計規範土木404-100的設計示範結構，說明如何由側推分析的容量曲線建立等效單自由度的側力位移背骨曲線，並執行IDA與易損性分析，並與原結構的分析結果比較。結果顯示等效單自由度系統的易損性分析結果與原多自由度系統的差異與對應的側力分配模式有很大的關係，以等效單自由度結構進行IDA結合易損性分析，可有效降低非線性動力分析計算時間，亦可作為中高層建築耐震評估工具，由於會低估GI發生機率，性能需求可設為GI結構不穩定狀態發生機率低於5%。

國家地震工程研究中心台南實驗室在2017年8月以一座一樓挑高且具非韌性配筋柱構件之三層樓RC試體構架，進行一系列的構件實驗及振動台試驗，邀請國內結構設計單位及專家學者共同針對此一RC試體構架進行分析模擬，其中針對如何使用適切的分析元素與模型以有效模擬其勁度、強度、破壞模式及非線性行為設定方式等詳加研討，希望可促進既有RC建物耐震評估程序及補強工法的研發與精進，並就建築物及相關構件行為之分析模擬技術與實務需求進行研討交流，期望能提供研討成果及技術給工程界參考，期以提昇國內結構設計與分析技術之水準。

目前國內既有建築多使用基於容量震譜法的非線性側推分析做為詳細評估方法，以生命保全作為性能目標，於475年設計地震作用下，結構反應必須低於性能目標的要求；相對於既有建築的性能目標，新建設計建築則以中震可修作為475年設計地震更高的性能目標。本文即以一棟混凝土工程設計規範土木404-100的設計示範結構，以增量式動力分析(IDA)探討此十層樓新建建築的耐震性能，並進一步由IDA分析結果建立示範結構的易損性曲線，檢視在評估所得之性能目標地震作用下，其設定的性能目標是否滿足。結果顯示對於十層樓新建設計結構，容量震譜法的耐震評估運用於較小週期的X方向韌性抗彎構架與剪力牆的二元系統，屬於保守的評估結果；但運用於較大週期的Y方向韌性抗彎構架，屬於不保守的評估結果；於475年及2500年回歸期設計地震作用下，十層樓新建設計結構兩方向構架的GI結構不穩定狀態發生機率都小於10%，屬於可接受範圍； IDA結合易損性分析雖然需要大量的非線性動力分析計算時間，但作為檢視特定層級地震的結構耐震性能表現，不失為一有效的工具。

國家地震工程研究中心 (以下簡稱國震中心) 研發之「鋼筋混凝土建築物耐震能力詳細評估方法 (推垮分析)」，已更名為「臺灣結構耐震評估側推分析法 (Taiwan Earthquake Assessment for Structures by Pushover Analysis)」簡稱 TEASPA，於 2018 年 8 月以前已發展至 V3.0 版，惟 V3.0(含) 以前版本均於柱構件兩端設置 M 非線性鉸，係以 (靜載重 +1/2 活載重) 作用下之單一軸壓力計算對應之 M 非線性鉸性質，並未考慮軸力變化對非線性絞性質之影響，因此建議適用六層樓以下建築物。隨著 ETABS 以及 SAP2000 等軟體功能逐步提升，國震中心於 2018 年度 5 月開始與財團法人中興工程顧問社 (以下簡稱中興社) 合作，開發 TEASPA V3.1 版，將柱構件兩端改設置 PM 或 PMM 非線性鉸，依循柱斷面之軸力彎矩互制關係曲線，計算柱構件在各式軸力變化下之 P-M 非線性鉸參數。 為了比較 TEASPA V3.0 與 TEASPA V3.1 版之差異及合理性，國震中心及中興社分別採 ETABS 2016 及 SAP2000 V20 分析共 6 個案例，分析結果顯示：低矮型建築物的軸力變化較小，用舊版 M 或 新版 P-M/P-M-M 非線性鉸模型作側推分析，結構耐震能力差異不大，構件破壞模式差異也不大；中高型建築物的軸力變化較大，用舊版 M 或新版 P-M/P-M-M 非線性鉸模型作側推分析，結構耐震能力差異相對較大，且構件破壞模式差異較大，以升級後 TEASPA 3.1 版的 P-M/P-M-M 非線性鉸模型執行耐震評估更能合理反映構件的破壞強度與變位。ETABS 2016 及 SAP2000 V20 可提供 P-M 或 P-M-M 非線性鉸設定以執行側推分析，背骨曲線的彎矩強度及轉角變位皆可依側推過程軸力變化而變化，合理反映非線性鉸軸力變化對側推結果的影響。升級後 TEASPA 適用範圍應不再受六層樓以下之條件限制。本方法適用於鋼筋混凝土造或加強磚造之平面規則建築物的耐震評估，可供建築師、相關專業技師及專業機構等應用於耐震能力詳細評估工作時之參考使用，使用者仍應自負其專業責任。

目前國內工程界常用的耐震詳細評估程序，係基於容量震譜法的非線性靜力分析即所謂的側推分析；建物的非線性行為集中由構件的非線性鉸表現，國震中心發展的TEASPA耐震評估方法即採用M3(Y向則為M2)彎矩非線性鉸，不考慮軸力彎矩互制，由靜載階段的柱軸力決定彎矩非線性鉸的彎矩強度；PMM彎矩非線性鉸則可考慮軸力彎矩互制，由側推過程的柱軸力決定彎矩強度，比M3彎矩非線性鉸較能忠實反應受軸力柱的彎矩強度；本文即以三個範例結構探討M3或PMM非線性鉸設定對於鋼筋混凝土建築側推分析的影響，三個範例結構分別為三層樓傳統校舍結構、十層樓抗彎構架及十層樓抗彎構架結合剪力牆，結果顯示PMM非線性鉸能呈現側推過程軸力變化對於彎矩強度的影響，也能反應雙向彎矩對於彎矩強度的折減，但是由側推分析估計的性能目標地表加速度而言，M3或PMM非線性鉸的選擇，其差異不超過10%。

由921大地震建築物震損的經驗顯示，早期興建之建築物，常因設計地震力不足、結構立面平面配置不當、構件無法充分發揮韌性，以及施工品質不良等因素，使得此類型建築物的耐震能力堪慮。為確保國人的居住安全，並因應國內建築產業與營建技術發展所需，國家地震工程研究中心長期致力於既有建築物耐震評估、補強技術之研發，及新建建築物設計技術之開發。 內政部89年推動「建築物實施耐震能力評估及補強方案」，並於97年及103年進行部分修正，該方案實施至今已17 年餘，國震中心相關研究成果已落實於為數眾多之公有建築物耐震能力評估與補強工作；此外2016年美濃地震為繼1999年集集大地震以來傷亡最嚴重的地震，主因為單一建築物的倒塌，導致國人擔心居屋的耐震安全，因此政府準備全面推動老屋健檢工作，其中包含初步、詳細評估及補強設計；本論文集提供相關技術成果，可供工程師執業參考。 希冀經由這些論文集與工程先進交流，裨益國內工程界之技術發展，並以相關示範案例進行說明，提供工程專業人員使用，期望此論文集能提供工程師於建物耐震評估與補強時之參考。

目前國內工程界常用的耐震詳細評估程序，係基於容量震譜法的非線性靜力分析即所謂的側推分析，以評估所得之性能目標地表加速度與場址475年設計地震最大地表加速度比較，作為結構耐震能力是否足夠之依據。FEMA 440顯示容量震譜法於有著較短的週期的低矮建物，其評估結果較為保守，但對於中高樓層結構，單模態的側推分析可能不足以表現結構在地震中的反應，因此非線性靜力分析作為中高樓層建物的評估工具，其保守程度須加以探討。本文即以混凝土工程設計規範土木404-100的設計示範結構的非線性動力分析，探討容量震譜法運用於十層樓新建建築的保守程度；針對本文結構模型，結果顯示以容量震譜法評估十層樓新建建築的屋頂位移或最大層間變位比，仍有相當大的安全因子。

有鑑於1995年日本阪神大地震引發大規模火災，造成十萬多幢房屋全損，而2011年日本311東北地震除了大量建築物傾倒損毀外，更引發大規模海嘯及區域性大火而釀成巨災。可見地震災害不只結構損壞，常常伴隨火災、海嘯與決口及地層下陷等複合性災害，均造成為數不少的災害。因此，如何採用保險等措施來降低工程建設之損失或風險，並事先建立保險損害評定及鑑定基準，都是地震防災領域之重要課題。現行建築物全損評定及鑑定基準主要是針對建築物受震後，保險標的物主體結構損毀程度後進行判斷，至於地震引起火災、海嘯及地層下陷、滑動、開裂或決口所致住宅建築物毀損，尚無全損評定及鑑定基準，因此本研究將提出一套全損評定鑑定基準建立，可供地震引起的複合性災害導致建築物全損理賠評定之參考。

目前國內既有典型校舍多使用基於容量震譜法的非線性側推分析做為詳細評估方法，以評估所得之性能目標地表加速度與場址475年設計地震最大地表加速度比較，作為結構耐震能力是否足夠之依據。FEMA 440顯示容量震譜法於相對短週期結構物的評估結果過於保守。本文即以一棟典型的校舍建築為範例，以增量式動力分析(IDA)探討典型校舍的耐震能力與容量震譜法的保守程度，並進一步由IDA分析結果建立範例校舍的易損性曲線，檢視在評估所得之性能目標地表加速度地震作用下，建築物倒塌的機率。結果顯示對於三層樓典型校舍案例結構，容量震譜法隱含有2.25的安全因子；於耐震評估所得之性能目標地震作用下，案例結構呈現結構不穩定狀態之發生機率為5.3%，屬於可接受範圍，因此設定的評估性能目標應為合理。

目前國內工程界常用的耐震詳細評估程序，係基於容量震譜法的非線性側推分析，以評估所得之性能目標地表加速度與場址475年設計地震最大地表加速度比較，作為結構耐震能力是否足夠之依據。FEMA 440顯示容量震譜法於相對短週期結構物的評估結果過於保守。本文即以五層樓及十層樓結構系統的非線性動力分析，探討容量震譜法隱含的安全因子，及安全因子與結構樓層數、構件遲滯消能及地震歷時特性的關係；針對本文結構模型，結果顯示於五層樓結構，容量震譜法之安全因子約為3.09，於十層樓結構此安全因子約為3.43，與構件遲滯消能的多寡較無關係，而與地震歷時特性有直接關係；雖然於高樓層結構，由於多模態的影響，基於單一模態的容量震譜法可能有較大的誤差，但於本文的十層樓結構，容量震譜法仍有相當高的安全因子。

根據歷年的地震勘災經驗顯示，台灣既有鋼筋混凝土建築物，以街屋及校舍為損壞最嚴重的類型，以921地震為例，南投地區有近半數的街屋建築嚴重損毀或倒塌。當下一次強震來襲時，為了避免悲劇重演，有必要對國內既有鋼筋混凝土建築物進行全面體檢，並對耐震能力不足的建築物實施補強。 為了研究既有街屋耐震能力的評估方法，必須掌握此類建築的結構特性。本研究針對五層樓以下鋼筋混凝土造或加強磚造的典型街屋建築結構進行大規模資料蒐集，主要目的為了解此類建築的結構特性，包括建築物的樓地板面積尺寸、常見的柱牆尺寸、樓層數等資料，並建立一個典型街屋建築結構資料庫，可作為後續開發評估方法、補強工法等研究的基礎。

目前國內工程界常用的新建設計係基於現行耐震設計規範，依據耐震需求與設定之容許韌性容量，再與反應譜結合，提供設計者最小設計水平總橫力，從而完成彈性設計。而現行耐震評估程序採用非線性側推分析，依據耐震需求設定性能目標，以評估所得之性能目標地表加速度與場址475年設計地震最大地表加速度比較，作為結構耐震能力是否足夠之依據。本文探討依最新耐震設計規範進行設計之建物，使用耐震評估之側推分析，從而比對其相關參數並加以探討。以土木404-100「混凝土工程設計規範之應用」下冊提供之新建設計結構，進行非線性側推分析求取性能目標地表加速度，不論是初始降伏水平總橫力或容量曲線顯示之韌性容量，皆比現行耐震設計規範法規需求值為高，顯示現行耐震設計規範有較保守的最小設計水平總橫力與韌性容量規定。此外結果顯示使用不同的水平荷載分佈模式，亦會影響側推分析的結果。

歷來台灣地區發生的幾次強震中，校舍損毀情況相當嚴重，乃因國民中小學校舍多呈一排教室相連之方式，在預算逐年編列之情況下，未能作整體規劃，一排教室往往分期建造，垂直或水平增建，造成耐震的缺失，遂帶來耐震不足的後遺症。因此，針對中小學校舍進行耐震評估及補強，實乃當務之急。 本研究旨在彙整研究成果及產官學界之意見，出版校舍結構耐震評估與補強技術手冊，供工程師參考，以促進校舍結構耐震能力提升工作之推動，期能在下一次地震來臨前，做好預先防範之措施。本手冊包含七章，分別介紹歷年地震下之校舍震害、設計地震與補強目標、建築物現況與檢測、耐震詳細評估、適用於低矮型校舍之耐震補強工法及耐震資料庫(耐震資訊網平台)。此外，本手冊以三個附錄，分別介紹側推分析軟體、耐震能力詳細評估輔助分析程式之使用說明，及以某一案例校舍結構做為示範例進行評估與補強說明，供工程師使用時參考。本中心於2008年出版技術手冊(報告編號：NCREE-08-023)後，陸續舉辦了多場講習會，並在講習會中收到許多寶貴意見與建議，於2009年更改部份內容，使此耐震能力詳細評估方法更為合理且接近實際情形。 教育部於2009年起提出「加速高中職及國中小老舊校舍及相關設備補強整建計畫」，持續投入經費補助各縣市政府辦理校舍耐震能力評估與補強作業，計畫執行期間蒙獲業界青睞採用本手冊所建議之評估方法，作為耐震評估與補強之實用工具。三年多來，本團隊陸續蒐集業界之經驗回饋，故本團隊為使耐震詳細評估方法更為合理並接近實際情形，並針對部份傳統補強工法之標準圖說及施工注意事項加以闡途，出版第三版之技術手冊，並針對此手冊所提評估方法之名稱，於第三版中予以更名。

目前國內工程界常用的耐震詳細評估程序，係基於容量震譜法的非線性 側推分析，以評估所得之性能目標地表加速度與場址475 年設計地震最大 地表加速度比較，作為結構耐震能力是否足夠之依據。FEMA 440 顯示容量 震譜法的評估結果過於保守。本文即以單自由度結構系統的非線性動力分 析，探討容量震譜法隱含的安全因子，及安全因子與結構彈性勁度、構件 遲滯消能及地震歷時特性的關係；結果顯示此安全因子超過2，且在彈性勁 度較低的結構有較大的值，與構件遲滯消能的多寡較無關係，而與地震歷 時特性有直接關係。

耐震詳細評估係用以評估結構的耐震能力，目前最常見的分析方法為非 線性側推分析。ATC-40 介紹的非線性側推分析係基於平面構架，若運用於 空間構架時，必須加以修正。本文即探討空間構架的單模態側推分析與簡 單側推分析；並說明使用單一模態側推分析的原則，及指出ETABS 在ADRS 格式轉換公式的錯誤；針對空間構架的側推分析，建議以基於平面構架假 設的簡單側推分析，建立結構容量曲線與容量震譜，較能合理的評估結構 的耐震能力。

國家地震工程研究中心針對我國中小學校舍耐震評估與補強作業建置 了校舍耐震資料庫，基於校舍所受即時地震影響的程度與震災潛勢等相關 決策，都與校舍之地理位置息息相關。因此本研究將結合Google Map API 與校舍耐震資料庫，運用網路地理資訊系統(Web-GIS)的模式建立校舍耐震 Web-GIS 系統介面。而校舍耐震資料庫所儲存的資料多為校舍耐震能力面 向的資料，對於校舍耐震的需求值面向資料則較為不足。現有推算震區其 它位置地表加速度的方法是以衰減模式為主，本研究嘗試以再生核近似法 (Reproducing Kernel Particle Method，RKPM)為基礎建構最大地表加速度場 (Peak Ground Acceleration，PGA)之推估方法，此方法只需一組測站的紀錄 即可即時地以內插計算推估出有相當準確度的震區地表加速度，本研究將 其應用於校舍耐震Web-GIS 系統介面，以推估校舍所承受即時地震之PGA 值，並建置儲存校舍歷次受震記錄之校舍受震歷史資料庫。 本系統依應用情境可分為即時與非即時之決策輔助。即時的決策輔助 為針對使用者所輸入的地震即時以RKPM 為基礎之震區地表加速度推估方 法計算學校所承受之PGA 值及震損評估，輔助決策者校舍維護及救災等工 作。非即時的決策輔助則提供校舍耐震資料庫及校舍受震歷史資料庫的查 詢，使決策者對校舍之耐震狀況與受震紀錄及潛勢能有統整的掌握。

台灣地震頻繁，歷年來幾次大地震中，校舍損毀情況相當嚴重，因此對於既有校舍之耐震能力提昇作業，國家地震工程研究中心發展了一套針對校舍建築之耐震能力詳細評估方法。 國震中心從2005年至2007年進行了一系列的校舍結構物現地試驗，這些試驗資料可用來驗證非線性側推分析；國震中心亦建立921集集地震南投縣中校舍震損資料庫，可用於耐震詳評方法之驗證。 本文探討國震中心針對校舍結構發展之詳細評估方法，並藉由921地震中，校舍建築之真實震損資料驗證耐震詳細評估方法。

國內現行耐震設計規範係在構件為韌性配筋之前提下，進行結構耐震檢核，但未必適用於現存之老舊校舍，以致無法準確掌握其耐震行為。有鑑於此，本文先以二層三跨實尺寸校舍試體之反復載重試驗結果，驗證現行規範在軟層、弱層、強柱弱梁、柱破壞模式及接頭等檢核對既有校舍結構之適用性。按照現行規範檢核所得結果，在軟層、弱層及柱破壞模式這三項理論檢核皆與試驗結果互相符合，但在強柱弱梁的檢核卻與試驗結果不同，而且梁柱接頭的檢核流程也不符既有校舍結構之行為。針對現行規範不適用於既有校舍結構耐震行為之處，本文提出修正方法，經修正後，理論檢核與試驗結果互相符合且合理。確立了耐震檢核，對於以下的側推分析，更能掌握分析結果。 有鑑於現今的側推分析，均未考慮校舍偏心造成的扭轉效應，因此本文使用扭矩非線性鉸模擬其偏心所造成之扭矩效應。首先建立扭矩與扭轉角的關係，在扭矩強度是使用ACI 318-95且經過折減的開裂扭矩強度及極限扭矩強度，折減原因是因為當構件受到組合載重，剪力及扭矩是由混凝土及箍筋一起承受，把混凝土及箍筋的強度全部都給扭矩，會太高估了扭矩強度，本文提出的折減方式可以合理且保守的預測鋼筋混凝土斷面的開裂扭矩強度及極限扭矩強度。在第一階段與第二階段的勁度，本文選用Tavio和Susanto Teng簡化Hsu的開裂扭轉勁度及極限扭轉勁度，與試驗相比是合理且保守。由此就可確立扭矩與扭轉角的關係，進而建立扭矩非線性鉸。建立出扭矩非線性鉸後，用M+T+V組合載重試驗作驗證，側推曲線與試驗相比，相當接近且都在保守側。在分析空構架試體發現，樓層越高扭轉效應越明顯且面外方向會產生內力。另外也建立了一L型校舍，結果顯示出，加扭矩非線性鉸之側推曲線會更合理，也避免高估結構物之耐震能力。

由於台灣歷史背景的關係，現存消防建築物都相當老舊且耐震能力堪憂，且消防建築物在災難中扮演指揮中心的角色，其耐震評估與補強刻不容緩。本研究係針對台東消防大樓，一地上四層地下一層鋼筋混凝土建築物，分別進行三種耐震評估，其中包括最簡單的初步評估、斷面分析評估，還有簡易推垮分析及容量震譜法，以分別得到其最大基底剪力及破壞地表加速度。 台東消防大樓在0401台東地震中嚴重損壞，中央氣象局在台東消防大樓安裝了22個加速規以記錄其地震反應，針對其強震儀量得之數據進行分析，透過積分及基線修正以得其基底剪力及最大地表加速度，三種耐震評估與量測數據之結果進行比較。三種耐震評估中初步評估得到強度最低，斷面分析評估與簡易推垮分析次之，其結果與量測比較，顯示評估結果皆符合實際破壞情形。

國家地震工程研究中心從民國92年即受教育部國教司委託制定出校舍之耐震能力提昇作業流程，針對校舍耐震評估與補強工作分成四個階段，簡易調查、初步評估、詳細評估、補強設計及補強工程。其中發展出來的簡易調查表主要由學校行政人員使用，並已先針對台北縣市展開調查，其結果顯示簡易調查能有效的挑選出耐震能力有問題的校舍，而這些有問題的校舍將可由專業人員進行後續階段的初步評估、詳細評估、補強設計及補強工程。 前幾年計畫中主要建置了「校舍耐震資訊網」，並納入簡易調查、初步評估、詳細評估與補強設計於同一平台。而在本年度計畫中主要為協助各縣市政府推廣初步評估、詳細評估、補強設計及補強工程之作業，並開始施行全面性校舍普查工作，建立補強工程之網頁回傳表格，持續接收及維護各縣市上傳之耐震評估與補強設計資料。再利用透過校舍耐震資訊網作為教育單位、專業人士及學術研究者意見的交流，提供相關領域的專業人士及學術單位作為校舍評估及學術研究之參考依據，讓政府的經費資源能夠作最有效的運用，使所蒐集到之相關評估資料能夠發揮其最大的功效。

歷來台灣地區發生的幾次強震中，校舍損毀情況相當嚴重，乃因國民中小學校舍多呈一排教室相連之方式，在預算逐年編列之情況下，未能作整體規劃，一排教室往往分期建造，垂直或水平增建，造成耐震的缺失，遂帶來耐震不足的後遺症。因此，針對中小學校舍進行耐震評估及補強，實乃當務之急。 本研究旨在彙整研究成果及產官學界之意見，出版校舍結構耐震評估與補強技術手冊，供工程師參考，以促進校舍結構耐震能力提升工作之推動，期能在下一次地震來臨前，做好預先防範之措施。本手冊包含七章，分別介紹歷年地震下之校舍震害、設計地震與補強目標、建築物現況與檢測、耐震詳細評估、適用於低矮型校舍之耐震補強工法及耐震資料庫(耐震資訊網平台)。最後，有三個附錄，分別介紹使用的側推分析軟體、耐震詳細評估輔助分析程式使用說明及以一校舍結構做為示範例進行評估與補強說明，以提供工程師使用時參考。 在民國97年出版08-023手冊後，陸陸續續舉辦了許多講習會，而在這些講習會中收到許多的意見與問題，故本手冊彙整了由這些講習會所提出的意見與問題，經過了討論後，做了一些更改，使此耐震詳細評估的方法更為合理且接近實際情形。

本文參考美國ATC-40建議的耐震能力評估方法，即所謂的容量震譜法(Capacity Spectrum Method)來評估六層樓（含）以下之鋼筋混凝土造或加強磚造之平面規則建築物的耐震能力。此法可以充分表現出結構物的非線性行為，使建物的耐震能力不再只由「強度」決定，而是由「強度」與「韌性」一起貢獻。 容量震譜法的震譜曲線是由推垮分析(Pushover analysis)所得到的容量曲線，再經由單自由度模態轉換獲得。要以非線性分析程式模擬出建物的非線性行為，端看結構元件上所設置的非線性鉸來表現。本文即參考美國規範FEMA-273及ASCE 41-06定義非線性鉸的方式，給予一套經試驗驗證的非線性鉸設定參數。此外，由於非線性分析程式無法在版殼元素上提供非線性鉸的設定，故本文亦利用將RC牆轉為等值寬柱、將磚牆轉為等值斜撐的分析模式，使得牆體結構亦能提供抗震能力的貢獻，真實反映出建築物的實際結構行為。依據以上的理論基礎，運用MATLAB程式編譯軟體將以上的各種塑性鉸設定方法，撰寫為耐震詳細評估輔助分析程式並提供給工程實務界的工程師選擇使用，以取代較繁複的手算過程。 本文針對國家地震工程研究中心已完成的現地實驗校舍，進行推垮分析並與其實驗曲線作比較，驗證本文耐震詳細評估方法的合理性與正確性。經由分析的結果顯示，本文之分析方法可以模擬結構物的強度與受震行為，且本文的非線性鉸設定方法亦改善了非線性分析程式內建之非線性鉸過於保守的缺陷。

2008年5月12日下午2時28分，中國四川省汶川縣發生規模8.0之地震，其震央位於東經103.258°、北緯31.119°，距離成都市西北西方約90公里。汶川地震重創四川、重慶、甘肅、湖北、陜西與雲南等地區，造成至少69000人死亡、370000人受傷、18000人失蹤，約536萬戶建築倒塌、2100萬戶建築損毀，直接經濟損失高達人民幣8451億元。在交通設施方面，共計約28000公里的道路、656座橋梁嚴重損毀，成都雙流機場也因跑道震裂而被迫暫時關閉。汶川地震造成重大災害之縣市集中在鄰近震央的阿壩藏族羌族自治州、成都市、德陽市、綿陽市以及廣元市等地級行政區。 為能蒐集汶川地震之震災資訊，國家地震工程研究中心隨即於震後兩週派遣柴駿甫博士與林主潔博士，結合台灣工程界菁英共同組團，以「台灣工程界協助震災重建家園協會－川震服務先遣勘查團」名義，於5月27日啟程前往四川成都，在四川省科學技術協會以及四川省各級台辦的接待安排下，與當地土木建築界的專家們舉辦座談交流，並深入災區進行勘災作業。隨後，本中心又再度派遣葉勇凱博士與林克強博士，於6月29日隨同「台灣工程界協助震災重建家園協會－川震服務團」啟程前往四川成都，勘查災區建築受損情況，並出席在四川省建築科研院舉辦之「川台工程界地震受損房屋修復加固研討會」，分別針對台灣在校舍補強及現行規範的情形提出簡報。與此同時，本中心蔡克銓主任亦受福州大學邀請前往映秀災區進行勘查。7月15日，本中心黃世建組長與劉光晏博士亦應香港科技大學之邀，連同台灣大學、香港科技大學以及University of British Columbia等學校之教授，啟程前往四川成都，由四川大學土木系接待並規劃勘災考察路線。此外，本中心劉季宇博士代表蔡主任，受邀以WSSI (World Seismic Safety Initiative)專家的身份，前往北京、四川成都與自貢等地區，參與10月26-31日舉行之RADIUS+10－Phase 1任務。本報告係概述汶川地震之震源機制，並匯整本中心各勘災團隊有關建物與橋梁的勘災成果，藉由他山之石，期能對國內地震工程研究有所啟發與警惕。

配合行政院「振興經濟新方案—擴大公共建設投資」，教育部提出「加速老舊校舍及相關設備補強整建計畫」，針對高中職及國民中小學校舍中有安全疑慮者，進行補強；或補強不敷成本效益者，進行整建。預計於四年內，大幅提升校舍之耐震能力，為下一次大地震之來臨，作好準備工作。 國家地震工程研究中心彙整多年來在校舍結構耐震評估與補強之研究成果，編訂成冊，佐以範例闡述耐震評估及補強設計之流程，「校舍結構耐震評估與補強技術手冊」（NCREE 08-023）。為使工程師認識並了解本中心研發之評估方法的理論架構，分別於2008年10月在台北、高雄及2009年1月在台中舉辦「校舍結構耐震評估與補強技術手冊」講習會；為使工程師熟悉詳細評估程序之操作，並作實機演練，遂再於2008年11月高雄及2009年1月台北舉行「校舍結構耐震能力詳細評估(容量震譜法)實作講習會」，均獲得工程業界廣大迴響；另為使工程師熟悉補強設計與評估程序之操作，並作實機演練，特於2009年3月台北舉辦「校舍結構耐震補強設計實作講習會」。 本手冊提供擴柱補強、翼牆補強、剪力牆補強及複合柱補強等四種經濟有效且經試驗驗證可行之補強方法，供工程師參考。由於待補強之校舍數量龐大，補強工法必須經濟、有效。校舍經補強設計後，必須檢核其耐震能力，以符需求，國家地震工程研究中心團隊開發出一套自動化輔助計算程式，供工程師參考，相關輔助計算程式可於網址http://school.ncree.org.tw/school 免費下載使用。 為使結構工程專業人員熟悉前揭四種補強方法之設計與分析，故將實作講習會之簡報整理成本報告，以提供工程師進行耐震補強設計時作為參考。

國家地震工程研究中心歷年來受教育部之委托，將校舍耐震能力評估與補強設計之工作分為三級:簡易調查 ; 初步評估 ; 詳細評估與補強設計。其中發展出來的簡易調查表主要適用於非專業人員使用，初步評估、詳細評估與補強設計為專業人士所填寫。 於本年度計畫中主要建置了一「校舍耐震資訊網」，納入簡易調查、初步評估、詳細評估與補強設計於同一平台，並提供校舍耐震能力與補強相關之研究及論文的下載、填寫校舍耐震評估與補強設計表格操作手冊的下載、查詢資料庫現有之校舍耐震評估與補強設計資料、將統計分析後的結果用圖示化展現等。此資訊網將成為一公開的共享資訊平台，透過此平台可作為教育單位、專業人士及學術研究者意見的交流，並提供相關領域的專業人士及學術單位作為校舍評估及學術研究之參考依據，讓政府的經費資源能夠作最有效的運用，使所蒐集到之相關評估資料能夠發揮其最大的功效。

921地震後，國內規範對耐震標準的需求均大幅提高，尤其是中小學校舍等公共建築物，關係到學童的生命安全及提供震後之緊急避難場所，其耐震能力不容忽視。有鑑於此，中小學校舍耐震能力之全面普查實刻不容緩。針對耐震能力不足的既有校舍，本文提出三種補強方案，透過試驗來驗證其補強效果，並討論其使用性及經濟性。本文以台南市後甲國中德育樓為例，參考原始設計資料，製作三座二層三跨實尺寸試體。第一座試體先進行反覆載重試驗後，採用擴柱修復補強，是為震後補強，再進行試驗；第二、三座試體分別先對柱使用鋼板包覆補強及增設翼牆補強，是為震前補強，再分別進行耐震能力試驗。經試驗驗證，擴柱補強可增加韌性及強度；柱包覆鋼板補強對提高韌性需求最為直接；而翼牆補強則對抗剪強度最有貢獻。因而學校建築可以在安全性、使用性及經濟性的考量下，選擇最適當之補強方案。

既有建築物的耐震能力需要一套有效的耐震評估方法加以確認。國家地震工程研究中心基於美國ATC-40的容量震譜法，發展了一套以側推分析為基礎的耐震詳細評估方法，目前已針對低矮型建築的結構元件建議適當的非線性鉸性質，這些非線性鉸性質直接影響建築物側推分析的結果，因此需要實體校舍試驗加以驗證。過去四年來，國震中心針對欲拆除之老舊校舍，開始於花蓮縣新城國中進行首次現地側推試驗，隨後陸續在雲林縣口湖國小、桃園縣瑞埔國小及台南縣關廟國小，進行多次現地側推試驗，試驗結果確立了一些真實校舍結構在側推下之反應，正可作為驗證側推分析之用。 文中針對國震中心歷年來完成之未補強校舍現地試驗結果，與ETABS側推分析得到之容量曲線進行比較分析，除了驗證本文介紹之耐震詳細評估方法的合理性與正確性，並深入探討結構體非線性鉸發生之機制，作為後續修正結構元件非線性鉸特性之依據，更能真實模擬低矮型建築之受震行為，提供將來工程師進行低矮型建築耐震能力評估之參考。

雲林縣口湖國小校舍現地靜態推垮實驗，是國內第二次執行之建築物現地實驗，其與花蓮縣新城國中現地實驗之差別，首在以加載方式施加軸力，使柱構件之破壞，呈現出較接近柱之行為；其次是試體有標準構架、標準構架含RC翼強及標準構架含磚翼牆三種，便於比對觀察其行為；另外，口湖國小現地實驗採推垮方式進行，可獲得完整之推垮曲線。 雲林口湖國小標準構架試體，在頂層位移達到達16.6mm時，總側向力約為0.98 ；在頂層位移達到28.5mm，總側向力 為2897kN，崩塌時總側向力為0.23 ，屋頂位移360.3mm；實驗結果顯示，變形主要集中於一樓，一樓具有全部之塑性變形，二樓大多為彈性變形，由側推載重位移曲線可知降伏平台段很短，整個線型與柱構件之剪力破壞模式較為相似。 比較口湖國小標準構架試體與新城國中試體之側力位移曲線，窗台柱在強度點後之行為主控整個側推曲線之趨勢。口湖國小標準構架試體之窗台柱承載之軸力0.11 ，為新程國中之窗台柱承載軸力(0.07 )之1.57倍，但窗台柱之破壞模式與新城國中窗台柱相同皆為撓剪破壞。新城國中柱之高寬比( )為7.83而口湖國小標準構架試體為4.83，新城國中窗台柱明顯較口湖國小窗台柱細長並承受較低之軸力，因此韌性也較佳。故雖然二者皆屬撓剪破壞模式，但在強度點後新城國中側力位移曲線有明顯之平台行為，破壞點後勁度之衰減亦較遲緩，整體線型較接近撓曲破壞模式，而口湖國小標準構架試體由於窗台柱之軸力較大且高寬比較低，故試體之側力位移曲線則較接近剪力破壞模式。 口湖國小RC翼牆補強試體之最大強度2750kN（位移48.4mm），與標準構架試體之最大強度2119kN（位移56.4mm）相比較，後者位移減少8mm強度增加631kN(30%)。而含磚翼牆試體，比起標準構架試體約增加778kN(37%)之側力強度。實驗結果顯示兩種翼牆在提昇韌性之幫助上，均無顯著之效果。 觀察現地實驗中各構件之破壞序列，由其垂直傳力機制改變，可知當校舍結構在窗台柱斷裂後，其所無法承載之軸力，透過強力版梁之傳力媒介，將軸力傳至鄰近長柱(隔間牆邊柱)，由隔間牆及其邊柱承載軸力繼續側移；當隔間牆邊柱喪失垂直承載能力時，整個建物皆壓在隔間牆上繼續側移，直至崩塌。 至目前為止，所執行之現地實驗，皆為靜態側推，其所獲得之推垮曲線，是否能充分反應地震之動態特性或應如何進行修正，實有待後續繼續執行擬動態實驗之研究以驗證之。

歷來台灣地區發生的幾次強震中，校舍損毀情況相當嚴重，乃因國民中小學校舍多呈一排教室相連之方式，在預算逐年編列之情況下，未能作整體規劃，一排教室往往分期建造，垂直或水平增建，造成耐震的缺失，遂帶來耐震不足的後遺症。因此，針對中小學校舍進行耐震評估及補強，實乃當務之急。 本研究旨在彙整國家地震工程研究中心研究成果，出版校舍結構耐震評估與補強技術手冊，供工程師參考，以促進校舍結構耐震能力提升工作之推動，期能在下一次地震來臨前，做好預先防範之措施。本手冊包含八章，分別介紹歷年地震下之校舍震害、設計地震與補強目標、建築物現況與檢測、耐震詳細評估、適用於低矮型校舍之耐震補強工法、耐震資料庫(耐震資訊網平台)及以一校舍結構作為示範例進行評估與補強說明，以提供工程師使用時參考。

現今在美國已發展了許多房屋設計的輔助方針以避免造成房屋建築的累進式倒塌。而這些設計方針提出許多設計方法來考量在結構桿件突然破壞引致載重重分配行為當中的動態放大效應。目前也有許許多多的分析研究被提出來驗證這些設計方針，惟迄今只有相當少數的試驗是用來進行驗證這些設計方針與分析結果。 本研究旨在以現地試驗來進行二層樓鋼筋混凝土構架式房屋試體的動態載重重分配行為。試驗項目包含使用炸藥以移除結構體內之一根支柱，並同時進行此結構內其餘支柱的變位量測。引爆炸藥在移除支柱軸向承載力之瞬間，同時亦對此結構體產生向上的爆壓作用力。由試驗結果可知本構架結構在試驗過程當中仍保持線彈性。 本研究以ETABS程式來建構此試驗試體的解析模型，此模型能有效地模擬試體在試驗當中的結構反應，並且亦被用以驗證試驗試體單純的重力載重重分配行為，與在爆破過程當中包含爆壓上抬效應的所有結構反應。 由試驗過程的重力載重重分配當中，可以歸納獲得動態放大因子為1.89。此結果可驗證先前分析研究與累進式倒塌設計方針對於線性結構所提出的最大動態放大效應為2.0的論點。由試驗結果可知，試體支柱的結構反應均為第一振動模態所控制。在那些所分配到的穩定態載重相當少的支柱上，可觀察得到動態放大係數將會大於2.0，但其絕對最大軸向力增加相當少。受結構體單側的懸臂梁的影響，使得高模態對於在這些位置的反應最大值會有顯著的貢獻。 上抬爆壓力使得結構體在重力載重重分配過程中的最大反應值放大了68%之多。並且，此上抬爆壓力亦使得結構體產生不對稱行為的現象。所以當埋置於構件中的炸藥引致柱破壞時，這種爆壓上抬效應應該被仔細考慮。

消防廳舍為了方便消防車及相關機具之進出，有其特殊之空間配置，因而造成一些耐震上之弱點。2006年發生0401地震造成台東消防局結構體嚴重損壞，為了實際瞭解此次地震事件對台東消防局之影響，國家地震工程研究中心前往現場進行勘災，並取樣分析混凝土與鋼筋試樣之強度，作為日後相關研究工作之參考依據。 為推動台灣地區強地動監測計畫，中央氣象局曾於台東消防大樓設置儀器以記錄地震反應資料。若能完整蒐集強地動資料並搭配震損紀錄以及結構材料試驗結果，可提供未來研究者以台東消防大樓為例，進行耐震能力評估分析研究時之重要參考。本報告除了針對台東消防局進行0401地震結構損害調查以及鋼筋試樣與混凝土圓柱試體試驗，亦詳細記錄三個地震之歷時資料。

國內低矮型校舍建築在九二一地震中，受損嚴重，其耐震能力明顯堪憂。回顧國內對現有校舍結構耐震能力之實驗，僅有實驗室縮尺或足尺組件之實驗，但仍缺乏實體結構之測試數據。因此，若能對既有校舍進行現地側推試驗，其成果將可對耐震診斷之側推分析提供最直接之驗證。 校舍屬剪力型房屋，沿走廊方向（長向）為結構弱向。是故，現地實驗採沿長向進行推垮，反力端除利用剩餘教室建築結構外並架設鋼骨斜撐以支撐。實驗由國家地震工程研究中心與大漢技術學院合作，針對待拆除重建之教室建築，於寒假期間在花蓮縣新城國中進行，實驗從2005年1月20日開始至1月29日止。本文不含分析，其主要內容有現地側推實驗之測試佈置、實驗方法及側推曲線與破壞模式，其次為材料強度取樣實驗、門窗功能實驗及垂直承載實驗之成果。

中小學校舍耐震能力不足的現象，在九二一集集地震中得到證實，因此，校舍結構耐震評估與補強乃當務之急。傳統結構耐震補強方法常因耗費工期長、工程廢料多、工程費用高且施工時須拆除部份門窗，致使校舍之使用功能受到衝擊。有鑑於此，遂提出在校舍隔間磚牆增設複合柱之構想進行補強，增設之複合柱分為前、後兩部分，配置8根主筋，並以橫向鋼筋於牆之前、後兩側夾住隔間磚牆，此工法具備省時、省工且對原有校舍功能之影響最低。 此補強工法已於國家地震工程中心進行實驗室實尺寸構架試驗並獲得良好驗證。本次現地試驗之目的係欲獲得既有校舍建築物經增設複合柱補強前與補強後受靜態單向側力之反應，故規劃兩座試體，分別為未補強之空構架標準試體與增設複合柱之補強試體，兩座試體皆為2層樓鋼筋混凝土加強磚造建築物且尺寸相近，經整理後單一樓層有2間教室，教室外單側有走廊，走廊外側無柱。實驗時，利用施力系統進行單向側推試驗。由本次現地實驗所得之頂層位移與基底剪力關係圖，可驗證隔間牆增設複合柱補強工法應用於本次試驗之校舍時，於強度方面提昇65%；另於0.8倍最大強度時，位移提昇32%，顯示其可行性與補強效益均佳。

在地震災難發生時，各級政府之消防單位為第一線的救災機關，甚至肩負震災緊急應變指揮中心或前進指揮所之責任，是以消防廳舍的耐震能力必須高於一般的建築物。隨著科技之進步及經驗之累積，建築物耐震設計規範不斷更新，既有之消防廳舍係按照起造當時之規範來設計，從現今之角度觀之，既有消防廳舍之耐震能力未必符合現行規範之要求。同時，為了爭取災害搶救之時效，發揮救災之功能，消防廳舍必須保持動線暢通無阻，其結構系統具有獨特性，可能導致某些耐震弱點。因此，消防廳舍除了考量其結構安全外，更要確保其救災機能。台灣位處地震帶，地震乃台灣之宿命，建立消防廳舍耐震評估及補強之技術及其施行之策略，乃刻不容緩之課題。 本計畫針對台北市10棟消防廳舍，完成結構特性調查；根據收集的資料庫，確立初步評估方法，並對台北市10棟消防廳舍進行初步評估；建立基於推垮分析的詳細評估方法，並對台北市兩棟虛擬消防廳舍進行詳細評估；確立符合功能設計原則的破壞地表加速度及樓層變位等指標，以量化指標作為補強成效評估之依據，並對台北市一棟虛擬消防廳舍進行擴大柱斷面、增加翼牆及鋼板包覆三種耐震補強設計，並評估各式耐震補強後消防廳舍之耐震能力。

在地震災難發生時，各級政府之警政單位為第一線的救災機關，是以警政廳舍的耐震能力必須高於一般的建築物。隨著科技之進步及經驗之累積，建築物耐震設計規範不斷更新，既有之警政廳舍係按照起造當時之規範來設計，從現今之角度觀之，既有警政廳舍之耐震能力未必符合現行規範之要求。同時，為了爭取災害搶救之時效，發揮救災之功能，警政廳舍必須保持動線暢通無阻，其結構系統具有獨特性，可能導致某些耐震弱點。因此，警政廳舍除了考量其結構安全外，更要確保其救災機能。台灣位處地震帶，地震乃台灣之宿命，建立警政廳舍耐震評估及補強之技術及其施行之策略，乃刻不容緩之課題。 本計畫針對台北市6棟及南投縣6棟警政廳舍，完成結構特性調查；根據收集的資料庫，確立初步評估方法，並對台北市6棟及南投縣6棟警政廳舍進行初步評估；建立基於推垮分析的詳細評估方法，並對兩棟虛擬警政廳舍進行詳細評估；確立符合功能設計原則的破壞地表加速度及樓層變位等指標，以量化指標作為補強成效評估之依據，並對一棟虛擬警政廳舍以鋼筋混凝土剪力牆置換磚牆補強與增設開口鋼筋混凝土牆補強，並評估各式耐震補強後警政廳舍之耐震能力。

本文依據美國ATC-40建議的耐震能力評估方法，即所謂的容量震譜法(Capacity Spectrum Method)來計算低矮型校舍結構的耐震能力。此法可以充分表現出結構物的非線性行為，使建物的耐震能力不再只由「強度」決定，而是由「強度」與「韌性」一起貢獻。 容量震譜法的震譜曲線是由非線性靜力分析(Pushover analysis)所得到的容量曲線，再經由公式轉換獲得。要模擬出建物的非線性行為，端看結構元件上所設置的塑鉸來表現。本文即參考美國規範FEMA-273定義塑鉸的方式，自行給予一套合理的塑鉸設定方法。此外，由於ETABS無法在版殼元素上提供塑鉸的設定，故本文亦利用將RC牆轉為等值寬柱、將磚牆轉為等值斜撐的分析模式，使得牆面結構亦能提供抗震能力的貢獻，真實反映出建築物的實際結構行為。依據以上的理論基礎，運用MATLAB程式編譯軟體將以上的各種塑性鉸設定方法，撰寫為程式並提供給工程實務界的工程師使用。 本文針對國家地震中心進行過的現地實驗校舍進行推垮分析與耐震評估，並與其實驗曲線作比較，驗證本文耐震詳細評估方法的合理性與正確性。經由分析的結果顯示，本文之分析方法可以良好模擬校舍結構物的強度與受震行為，且本文的塑鉸設定方法亦改善了ETABS內建塑鉸過於保守的缺陷與設定塑鉸所需的繁複動作。本文提供的方法並不侷限於低矮型校舍的耐震評估，亦適用於一般低矮型鋼筋混凝土建築物。

鋼筋混凝土柱受剪破壞在九二一集集地震勘災紀錄中極具代表性，特別是短柱桿件之剪力破壞，是造成結構物崩塌的主因之一。因此，本研究主要以實驗及分析方法，來探討鋼筋混凝土(RC)短柱受剪破壞之耐震行為，並與1/2縮尺振動台實驗結果進行對照，以觀察擬靜態實驗與動態實驗之關連性。 本研究總共製作8隻RC短柱試體，分別變化高寬比、軸壓比與配筋形式，在雙曲率變形與固定軸力的狀態下，進行反覆載重試驗，以瞭解鋼筋混凝土短柱受震後之行為，並觀察短柱在剪力破壞後之崩塌行為。本實驗結果顯示，配筋形式改變了試體的破壞模式，而高軸壓比則加速試體的崩塌行為。最後，本研究認為在側向載重強度完全喪失之後，RC短柱仍有可能維持軸向載重強度

本研究根據國內幾棟中低層RC建築物(國家地震工程研究中心辦公大樓、中興大學土木環工大樓、台東縣消防局)在各個不同地震中，包括77地震、921地震、1022地震、614地震及0401地震所量測到之強震記錄輸入於以套裝軟體ETABS所建立建築物之數值模型，並進行動態歷時分析，而主要以求取建築物振動週期之第一模態為主，因此，將採用建築物頂層加速度(分析求得)與中央氣象局所提供之實測值進行比對，並修正建築物之梁柱勁度，用最小平方差找出最佳數學模型，模型中考慮是否包含地下室及是否設定土壤彈簧，最後，藉由修正建築物之梁柱勁度，找出最佳之阻尼比與振動週期，經輸入不同的地震歷時記錄，可看出受損前後梁柱勁度、阻尼比與振動週期之變化，以作為工程師在進行結構設計時的參考。 經本研究發現修正結構物梁柱之勁度，確實可以使分析模型更接近真實之反應，而結構物之振動週期與阻尼比在結構物受損前後，也可觀察出明顯的差異。

此次講習會主要講習內容包含：校舍耐震資訊網內容簡介、耐震資訊網系統架構及校舍耐震評估與補強設計結果上傳實務操作。希望可以透過講習會，順利蒐集校舍耐震評估與補強設計相關資料，及增進資料之管理效率與正確性，並提升填寫上傳表格資料的正確性及回報率，進一步將專業工程師回傳之資料加以統計分析後，提供給教育單位、專業人士及相關學術研究單位，作為校舍評估與補強設計參考及研究之依據。截至目前為止，本中心已蒐集全國一萬兩千餘棟校舍之簡易調查、一千五百多棟校舍之初步評估及一百多棟校舍之詳細評估的資料，相關資料正持續增加及維護中。

預鑄預力混凝土建築有預鑄構造之高品質及施工快等優點，而且由於預力的存在，能降低地震後結構之殘餘位移，使建物的使用功能保持。但是預力結構於強震區使用有極不利之因素，因為預力鋼鍵不允許在地震力下進入降伏階段，使得結構消能機制不易產生。因而本研究探討消能裝置於梁柱接頭所能提供之消能機制，以達到預鑄預力混凝土建築結構之耐震需求。 本研究測試五座鋼筋混凝土試體，其中有些有消能裝置，探討消能能力與混凝土的破壞狀況。三個外部接頭試體LPTC、HPTC及HPTC-M使用鋼板作為消能器。內部接頭試體PTC測試塑鉸區不同的箍筋型式對於破壞模式的影響，沒設置消能裝置；另一內部接頭試體Hybrid PTC使用消能鋼筋，實驗規劃的測試參數為消能板長度和施加預力大小，觀察在不同參數下消能板的消能效果和對梁塑鉸區、接頭區的影響。 柱尺寸為650×650mm，梁尺寸為500×600mm。梁柱接頭區設置4號箍筋間距100mm以避免剪力破壞。實驗時在柱上下兩端設計模擬為上下相鄰樓層柱中央的兩個鉸支承。柱之下端固定於A架上，而上端則與油壓千斤頂相連接，而梁兩端皆以一致動器連接，而在左右梁端以位移控制，施加反覆載重來測試試體的耐震性能。 本研究提出的消能裝置，能使用於預力預鑄混凝土梁柱接頭，而表現良好的位移回復能力與消能能力。用於保護接頭的鋼板使得混凝土只有細微裂縫。消能鋼板需要特別注意，防止挫屈與滑動。

國家地震工程研究中心於教育部委託之國民中小學校舍耐震評估與補強施行之第一期計畫中，針對校舍耐震評估與補強工作分為三級：簡易調查；初步評估；詳細評估與補強設計。其中發展出來的簡易調查表主要適用於非專業人員使用，並已先針對台北縣市展開調查，其結果顯示簡易調查能有效的挑選出耐震能力有問題的校舍，而這些有問題的校舍將可由專業人員進行第二階段的初步評估。 於第二期計畫中，則緊接著針對全國各中小學校舍展開調查工作，並建置全國中小學校舍耐震能力簡易調查的網站與資料庫，可加速資料回收及方便統計分析全國校舍之耐震能力資料，以挑選出有問題的校舍。另外更針對所有校舍的耐震資訊進行擴展整合，建置了一「國民中小學耐震資訊網」，提供校舍耐震能力與補強相關知識庫、校舍簡易調查與初步評估等調查結果上傳與教學系統、校舍統計分析結果展現等功能，此資訊網將成為一公開的共享資訊平台，使同時具有教育、及時更新及意見交流等各項電子化功能，使相關人員能掌握更多有關校舍耐震能力資料，強化校舍耐震結構。此外，利用GIS地理資訊系統，配合全國校舍的座標定位，可具體呈現全國校舍空間分布的情況，使能有效分析位於斷層帶附近的學校位置及展現相關校舍調查結果資訊，以利決策者做有效的補強與防災應變對策研擬。

歷年來之地震災損報告均指出台灣之中小學校舍為破壞最嚴重的一群建築物，因此儘速透過補強的手段來提昇校舍的耐震能力，實為當務之急。因此，教育部國教司依據「災害管理政策與施政策略執行方案」第三項，有關整建學校防震能力不足建築物之實施要領，委託國家地震工程研究中心擬定校舍耐震評估補強機制及施行細節。 然而台灣的中小學約有3,360所，而校舍建築高達一萬多棟。若無經濟有效之法，如此龐大之數量極易耗盡財源，而難以成功。本研究即針對此一問題，提出解決之芻議。首先對現有之校舍耐震能力評估方法作探討，再據以提出將校舍耐震評估與補強工作分為三級：簡易調查；初步評估；詳細評估及補強設計。整合學者專家之意見，製訂中小學耐震補強作業之參考流程。並召開「全國中小學校舍耐震能力講習會」，協助各縣市政府承辦人員及學校總務人員了解學校建築耐震能力簡易調查評估法。期以經濟有效之手段，按照輕重緩急之順序，全面地逐年提昇校舍結構之耐震能力，以保障台灣師生之安全。

921集集大地震曾造成中部地區國民中小學校舍損毀相當嚴重，為避免此情況再度發生，並能發揮學校建築於地震之後作為緊急的避難場所之功用，因此重新檢討國民中小學校舍之耐震能力實為當務之急。本研究針對國民中小學典型之校舍建築，根據其常見之結構型態、破壞模式及實驗統計資料，並考慮到為了能更快速更廣泛的進行調查及能適用於非專業人員，提出了一簡易調查表，以作為篩選耐震能力不足的校舍之參考依據。本研究針對台北縣市之國民中小學典型校舍為研究對象，並將調查表製作成一簡易調查的網站，以利用網路傳輸的快速及方便性擷取資料，同時並進行50棟校舍之初步評估，將兩者的結果互相比較驗證，發現簡易調查的結果一般較為保守。

民國88年發生的毀滅性地震─九二一集集地震，造成台灣中部嚴重的震災，尤其是學校建築之破壞最為顯著及受到關切，因為校舍的耐震能力直接關聯到學子的安全。九二一集集地震造成台灣中部地區學校近二分之一的校舍倒塌或嚴重受損，中小學校舍計有656所損壞，約佔全國校舍的五分之一，突顯出老舊中小學校舍的耐震能力不足的事實。為了減少地震造成學校建築的破壞，以減低學校師生的傷亡，並於地震過後初期能提供學校建築作為緊急避難場所，應儘速全面進行學校建築耐震能力補強。國家地震工程研究中心鍾立來博士主持的「國民中小學校耐震評估與補強之驗證與施行」計畫為了解校舍的耐震能力及鋼板補強、翼牆補強及擴柱補強等補強工法的補強效果，以四座實尺寸校舍試體進行耐震試驗。本研究即運用OpenSees非線性有限元素程式，以數值模擬重現該計畫校舍試體的耐震試驗結果。於實尺寸試體中有含磚牆元件及補強元件，都以適切的數值模型進行分析，配合數值模擬的結果，可了解磚牆及補強構材的效用，將有助於評估中小學校舍的耐震能力，及選擇有效的補強方法。研究結果顯示OpenSees能適切用於分析校舍的耐震行為，各式補強方法使試體呈現不同破壞模式，及表現在強度與韌性補強上的不同效果。

本文是探討鋼管混凝土(CFT)受到固定軸力下，施加單向及往覆彎矩之力學行為，運用斷面分析法分析CFT斷面之彎矩與曲率之關係，並將其結果與實驗數據比較，藉此了解鋼管混凝土在外力作用下，鋼管能提供混凝土多少圍束效果，以及了解鋼管在挫屈後對鋼管混凝土力學行為有何影響。 由分析結果可知，當試體受到彎矩作用時，試體之受壓側，容易有鋼管挫屈現象，尤其是方形未加勁斷面。利用斷面分析法程式來探討模擬參數， 、 及 。其中 為混凝土圍束因子； 為鋼管挫屈應變； 為鋼管挫屈模數與彈性模數之比值。由分析結果得知，圍束因子因試體斷面加勁而增加；較大之軸力比，易提早發生鋼管挫屈之現象；而挫屈模數比 也隨者試體斷面加勁的不同而有所影響。其中方形未加勁斷面 值較大，挫屈現象較明顯；而加勁較好之試體其 值較小，挫屈現象較不明顯。

921 集集地震之勘災調查顯示，中低樓高的鋼筋混凝土或加強磚造結構物遭受了極大的損害。其損壞之主要原因除施工品質普遍不佳外，大致為牆量不足或牆之配置不當等。在未來之地震威脅下，中低樓鋼筋混凝土建築物仍是一群岌岌可危的結構。這些台灣的低矮型建築常使用相當數量的磚牆或鋼筋混凝土隔間牆，由於其構架之側向勁度和強度與牆相距甚遠，因此這些建築的耐震行為常由牆所決定。 張國鎮教授與黃世建教授分別有含磚牆及混凝土牆構架的耐震試驗資料，本研究的目的即以美國柏克萊大學的程式平台OpenSees 之非線性數值模擬分析工具，以數值模擬重現含牆結構物的試驗結果。分析五座鋼筋混凝土含牆結構物試體PF〈純構架〉、WF05B〈含1/2B磚牆構架〉、WF1B〈含1B 磚牆構架〉、WF12〈含12 公分厚RC 牆構架〉及WF15〈含15 公分厚RC 牆構架〉，並與試驗結果比較。結果顯示牆體用壓拉桿模型取代，並以桁架元素用OpenSees 分析，可模擬試驗結果。

本研究的目的在於探討受軸力、彎矩作用下，鋼管混凝土（concrete- filled steel tube，以下簡稱CFT）構件之強度、勁度與韌性行為；重點之一在於驗證「箍筋式加勁」（tie-bar stiffening）此時對於方形斷面CFT 構件的加勁成效，並深入探討變化軸力大小、加勁箍筋軸向間距等，對於試體圍束作用、局部挫屈、破壞模式等之影響。 研究中分別對圓形斷面、方形未加勁斷面、以及方形斷面加勁箍筋軸向間距B/3、方形斷面加勁箍筋軸向間距B/5 等四系列，總計29 支之CFT 試體，進行「純軸壓載重」、「偏心軸壓載重」與「固定軸力、四點彎矩」等試驗。鋼管之寬厚比取為70 / = t B ，此時圓形斷面試體可滿足所有規範，而方形斷面試體則幾乎違反所有規範之要求。 本研究獲致以下主要結論：（1）圓形斷面者擁有較佳的抗壓、抗彎強度與韌性；（2）不論圓形或方形CFT 構件，其抗彎韌性均隨所施加固定軸力之增加而遞減，且方形未加勁者遞減之程度更為嚴重。但若輔以適當之「箍筋式加勁」，則其在高軸力下的抗彎強度、韌性可獲致明顯改善，許多情況下甚至可與圓形者相當；（3）「箍筋式加勁」可延後、甚至避免鋼管局部挫屈的發生，以及避免鋼管壁整個地向外鼓出（與方形未加勁者相較），使得鋼管對混凝土的圍束效應得以提升，並可提升CFT 構件之抗壓、抗彎強度，同時對於到達最大強度後的構件韌性，其增益更是可觀；（4）方形CFT 構件的力學性能，可因良善的「箍筋式加勁」而得到相當之改善，因之各規範對其不利的寬厚比上限規定似可酌予放寬。如此，應能擴大方形CFT構件鋼管的適用範圍，經由節省鋼料、降低成本等效益而達到推廣之目的。

土木結構在耐震設計上，多要求為韌性結構，藉由結構元件的非線性遲滯行為來吸收地震輸入的能量，以提高結構的抗震能力。為了解結構的耐震能力，除了由結構試驗著手外，就是經由數值分析程式模擬，此數值模擬程式需要能處理非線性元件行為，及結構大變形的能力。LS-DYNA3D 為一著名的套裝有限元素程式，其特色是能處理三度空間結構的非線性、大變形行為，而且計算快速。本文探討LS-DYNA3D 中適用於分析鋼筋混凝土結構的材料模式。並以中心已有的實心與中空鋼筋混凝土橋柱的試驗數據加以驗證。 在一年的探討LS-DYNA3D 之功能，發現其材料模式編號M16II-C 適合用於模擬混凝土，鋼筋則用一般的二線式彈塑性材料模擬。混凝土採用立體元素，鋼筋則用梁元素。對於鋼筋混凝土橋柱的模擬，於單推試驗，分析結果有不差之精度，但於往復載重試驗，分析結果之遲滯迴圈過於飽滿，與試驗結果不符。

由於鋼管混凝土具有高勁度、強度及韌性之特性，且又於澆置混凝土時，不須額外模版；因此，其在現代建築構造中，已逐漸佔有一席之地。 本研究首先以實驗方式探討填充高強度混凝土之加勁與未加勁CFT 柱在同時承受軸力與彎矩作用下之行為。本研究共製作28 支試體，考慮參數有鋼管之截面形狀（圓形和方形）、B/t（40 及70），及加勁方式，和軸力比（ n P P / ：0，0.1，0.2，0.3，0.5）。另外，再以斷面法配合傳統鋼筋混凝土中常用混凝土應力與應變模式估算鋼管混凝土梁柱行為。 結果顯示在不同軸力下受彎矩之行為方面，八角形加勁方式對極限彎矩強度及韌性上均有良好增益。試驗結果與各規範比較顯示，B/t (D/t)=70 之試體並無法達到規範要求之彎矩強度；B/t (or D/t)=40之試體則超過規範許多；所施加之軸力比愈大，其韌性則愈差。而斷面分析法亦可以初步模擬實驗試體之行為趨勢。

臺灣地形多高山深谷，建設交通運輸幹線時，具有高橋柱的橋樑通常是不可避免的。而且臺灣又處於地震頻繁的環太平洋地震帶，設計橋柱時，必須要考慮甚大的地震力，此地震力又正比於結構物的質量，高橋柱即伴隨巨大的質量，因此在高震度地區設計高橋柱時，往往選擇中空斷面以減少質量，而又不至於大量降低斷面的抗彎及抗剪能力。 台灣高鐵計畫中，中空橋柱的耐震能力是一個重要課題。最近已針對台灣採用的橫向鋼筋配置的橋柱，研究撓曲韌性及剪力強度。本計畫以CFRP 補強之圓形及矩形中空橋柱施以固定軸壓及水平往復載重試驗，探討其耐 震行為─包括撓曲韌性、能量消散及剪力強度。並發展一分析模式以預測 斷面之彎矩-曲率曲線及橋柱之側力-位移關係。基於試驗數據，呈現橋柱之耐震行為。並將試驗結果與分析模式比較。結果發現試驗的橋柱之韌性係數介於3.3至5.5之間，而且分析模式能在可接受的精度下預測橋柱之側力-位移關係。總而言之，CFRP貼片能有效地增進中空橋柱之韌性係數及剪力強度。

在近代橋樑系統耐震設計中，橋柱是以「弱柱強樑」的原則設計，因此橋柱極易在地震的侵襲之下而受到損壞。損壞型態不一，常見的如撓曲失敗、剪力失敗及搭接握裹失敗等原因。本研究主要的目的是希望能夠在以不改變橋樑「弱柱強樑」原則下，並不要求彎矩修復率達到百分之百，但需提高橋柱韌性，不足之強度則考慮以隔震消能的方式來減低地震力需求﹔並且考量修復材料性質，務求達到快速修復的目標。修復的工法中，塑鉸區損壞的主筋是以經設計的啞鈴形替代鋼棒接續修復之，再使用具高流動性的無收縮混凝土填替已受損的混凝土，最後使用不同設計厚度的FRP 包覆，以提供橋柱因撓曲、剪力及握裹失敗所引致不足的橫向圍束應力及剪力強度。 實驗結果顯示，其中表現較好的為原始橋柱為撓剪破壞試體，經修復後為撓曲控制之韌性破壞，此外，該修復試體的變形容量較原始試體提高了50﹪以上，然而在極限強度的表現上，因混凝土內層受損所產生的裂縫修復困難，故未達預期目標。對於原始橋柱為撓曲失敗的試體，在經替代鋼棒、無收縮混凝土及FRP包覆修復後，彎矩修復率達75﹪，但因塑鉸區外之撓曲裂縫甚多未予修復，使起始勁度降低許多。而原始橋柱為握裹失敗橋柱，經以FRP 包覆修復後，仍因主筋搭接長度不足並未改變其破壞模式，但修復橋柱的變形容量相對地提高許多。 在耐震評估結果方面，UB-COLA 軟體對撓曲行為之控制、能量法評估搭接橋柱握裹強度衰退及Priestley Model 對原始橋柱之剪力評估和Seible Model 對碳纖包覆橋柱的剪力評估皆可大致預測橋柱之耐震行為。

台灣地區多高山深谷，建設交通運輸幹線時，具有高橋柱的橋樑通常是不可避免的。而且台灣又處於地震頻繁的環太平洋地震帶，設計橋柱時，必須要考慮甚大的地震力，此地震力又正比於結構物的質量，高橋柱即伴隨巨大的質量，因此在高震度地區設計高橋柱時，往往選擇中空斷面以減少質量，而又不至於大量降低斷面的抗彎及抗剪能力。 對於鋼筋混凝土中空橋柱的耐震設計，前人的研究不多，在設計上多沿用實心橋柱的耐震設計，因此中空橋柱的耐震能力，有必要進一步研究。而且鋼筋混凝土中空橋柱的耐震能力，又和箍筋的配置有很大的關係，箍筋和中空橋柱的韌性容量與剪力強度關係有待驗證。中空橋柱的耐震能力研究，可由模型試驗及理論分析上著手，而前人的試驗多屬於縮小尺寸模型，其尺寸效應也應加以說明。本年度的研究係以試驗方式，針對實尺寸鋼筋混凝土圓形中空橋柱的韌性容量及剪力強度進行研究。計有四座高度不同及箍筋量不同的試體，以固定軸力、施以反覆水平力，逐步增加位移。 由試驗結果可以發現橋柱的韌性容量及剪力強度與高度及箍筋量有很大的關係，而且在本文建議的箍筋配置下，中空橋柱也能呈現良好的韌性容量，符合橋柱的耐震需求。於理論分析上，本文使用斷面分析法，加以正確的材料應力應變關係，理論分析結果能在可接受的誤差範圍內，預測中空橋柱的試驗結果。

台灣處於地震頻繁的歐亞板塊和菲律賓海板塊交會處，突如其來的強烈地震可能使建築物直接發生結構性的破壞，如何保障公共設施的完整及人民生命財產的安全，便是工程師們需要面對的挑戰。不僅要讓新蓋的建築滿足抗震的結構要求，老舊的房舍得以繼續延長其使用年限，也是工程師與研究學者應該繼續探討的課題，如何增強他們的抗震能力即屬當務之急。 要增強他們的抗震能力，可由增強其強度及韌性下手，而其中韌性補強，較不易增加原建築物的設計地震力，又能在大地震中避免建築物的脆性崩塌。又國校舍多半老舊，而且校舍安全關係學子的生命安全，本文即針對校舍的構件韌性補強方法加以說明。 文中先對文線上的補強工法作一回顧，並對樑及柱的韌性補強設計提出設計公式，在文後以四棟學校建築為例，做出樑及柱的韌性補強設計。

本研究係以實驗方式探討加勁與未加勁鋼管填充混凝土柱在同時承受軸力與彎矩作用下，其強度、勁度及韌性之行為。本研究共製作21支試體，規劃以加勁箍筋間距作為試驗參數，並製作未加勁之方形及圓形斷面與之比較。試驗可分為變偏心單軸加力試驗與固定軸力、四點彎矩試驗。 實驗結果顯示在軸壓強度方面，八角形加勁方式可明顯提升方形鋼管對核心混凝土的圍束作用，延緩鋼皮挫屈的發生，因而對極限軸壓強度及韌性方面有顯著的提升。至於在不同軸力下之受彎矩表現方面，八角形加勁方式對極限彎矩強度及韌性上均有良好增益，並隨著加勁箍筋間距越密效果越顯著。試驗結果與各規範比較顯示，各規範之極限彎矩強度值均趨於保守。此外，本試驗之固定軸力、四點彎矩試驗架，能施加固定彎矩於整支試體的特性，可提供其他類似實驗應用。

台灣位處於環太平洋地震帶，地震發生頻繁，且橋樑又居交通運輸之樞紐位置，在地震侵襲下必須予以適當保護以維持交通之順暢。橋柱困地震受損而中斷交通，對災後社會經濟將造成二度傷害，因此於地震災後應迅速修補受損橋樑以恢復交通順暢。 本研究提出新的修復工法，在不改變橋樑強梁弱柱原則下，修復嚴重受損之中空矩形橋柱。修復的目標以能快速修復原有橋柱韌性並加強其剪力強度為考量。並不要求修復橋柱至原有百分之百之撓曲強度水平(但至少百分之九十），希望能於短期內恢復災後交通且免於餘震傷害。而後，不足強度之部分再考量整個橋樑系統勁度，使用其他隔減震消能技術來增加橋柱之耐震能力。 實驗顯示本修復工法以全新設計之啞鈴形替代鋼棒(Replaced Bar)成功續接原有斷裂主筋，塑鉸區外側包覆矩形鋼鈑，內填高流動性之無收縮混泥土。能使修復後橋柱之撓曲強度達原有之90％，而極限位移則與原始橋柱相當，但因起始勁度降低造成過大之降伏位移而使位移韌性比大幅降低。而且修復橋柱比原始橋柱有較高之阻尼比，在水平地震力的搖晃下，橋樑的週期將變長，阻尼也提高，因此使得結構的反應趨小，有利於橋樑在極限狀態下的耐震表現。但對於中小型之地震，橋柱極易開裂受損。 經實驗證明，本修復工法之啞鈴形替代鋼棒長度設計可依Priestly and Park塑性鉸公式計算之。鋼鈑包覆工法除了提供些許圍束應力外並可兼當模版使用，而包覆鋼鈑厚度之計算，縱使是矩形橋柱，建議採用Caltrans對圓形橋柱之簡易計算公式。因而，當橋柱受地震侵襲時鋼鈑會有鼓起之現象，可視為橋柱破壞程度之指標。此外，橋柱承受往復載重後，一旦發現主筋發生挫屈，建議應予以更新修復。