台美國際合作研究：兩層樓構架中之一樓鋼柱於高軸力及地震側力作用下之耐震行為

合作單位：加州大學聖地牙哥分校、密西根大學安娜堡分校
合作方式：實驗計畫合作

本計畫在我國科技部以及美國國家標準暨技術研究院的經費支持下，由國研院國震中心、台灣大學、加州大學聖地牙哥分校、密西根大學安娜堡分校共同執行之美台合作研究計畫。參與者包括國研院國震中心周中哲主任和團隊成員，加州大學聖地牙哥分校汪家銘教授 和 G. Mosqueda 教授，以及密西根大學S. El-Tawil 教授和 J. P. McCormick 教授，研究重點在於探討一樓鋼柱在承受高軸力與反覆側向荷載下的耐震性能。為反應一樓鋼柱上下兩端建物中的真實邊界條件，本計畫進行數組縮尺兩層樓含單柱及兩層鋼梁之組合鋼構架試驗，用以評估一樓柱的結構行為。與兩端固定邊界條件的傳統典型柱試驗相比，兩層樓構架中一樓柱的反曲點、軸向縮短量及塑鉸分佈均有顯著差異。初步研究成果發表在2021年第17屆日本地震工程世界會議和2022年美國第12屆全國地震工程會議。

20160206美濃地震勘災

合作單位：美國普渡大學
合作方式：技術研發合作
聯絡窗口：建築物震損資料、建築物耐震初步評估法等相關項目，可洽本中心建物組邱聰智博士

台灣時間2016 年 02 月 06 日凌晨 03 時 57 分 27 秒於高雄市美濃區發生芮氏規模ML6.6之地震，重創台南地區。地震後，國家地震工程研究中心(NCREE)和美國普渡大學之學者、國立台灣大學師生組成勘災團隊，前往台南市進行現地勘災調查，蒐集鋼筋混凝土造及加強磚造之震損建物資料。本震損建物資料庫共蒐集了167筆資料，資料內容可分成建築物基本資料、結構資料、震損資料等。

美國普渡大學Pujol教授團隊與本中心黃主任合作，以美濃地震資料庫資料，驗證美國及台灣雙邊獨自開發的耐震快速評估法，共同發表於Bulletin of Earthquake Engineering期刊中[1]；目前美濃地震資料庫已於本中心網頁提供下載服務[2]。

1. Puranam, A.Y.，Irfanoglu, A.，Pujol, S.，Chiou, T.-C.，Hwang, S.-J., "Evaluation of seismic vulnerability screening indices using data from the Taiwan Earthquake of 6 February 2016." Bulletin of Earthquake Engineering, Volume 17, Issue 4, 2019, pp. 1963-1981.
2. 國家地震工程研究中心，普渡大學，"20160206美濃地震震損建物資料庫"，NCREE，2018。網址: https://www.ncree.org/recce/20160206/。

近斷層建築物抗倒塌技術研發

合作單位：紐西蘭奧克蘭大學
合作方式：技術研發合作

進行大型RC試體實驗技術與近斷層建築物抗倒塌技術研發。

橋樑樁帽剪力破壞試驗研究計畫

合作單位：日本東京工業大學、日本名古屋大學
合作方式：實驗計畫合作

建立橋樑樁帽試驗方法，並完成樁帽剪力破壞試驗。

既有結構外加構架補強試驗研究、結果分析與補強設計流程研究

合作單位：日本宇部興產株式會社
合作方式：實驗計畫合作

建立新式耐震補強工法及評估設計方法。

台灣地震科學中心

即時地震監測資料共享，強地動場址特性相關研究及整合計畫執行，以及地震情境模擬及早期預警等地震防減災科技研究。

台灣東部地震研究中心

即時地震監測資料共享，台灣東部地震活動相關研究。

台灣地震模型

地震危害度分析技術研發，各類震源、地動及場址資料庫分享，並參與台灣地震模型每年與日本NIED及紐西蘭GNS之國際交流合作活動。

中興工程顧問社

強地動資訊共享、強地動資料庫建置、強地動模擬。

中央研究院地球科學研究所

即時地震資料共享、強地動特性分析與強地動預估模式開發。

中央研究院統計科學研究所

強地動資料分析技術研發。

台灣大學土木工程系結構工程組

強地動特性分析與強地動預估模式開發。

中正大學地球與環境科學系

共同成立嘉義地區地震防救災計畫辦公室，透過地震觀測網掌握嘉南地區地震活動，了解地震特性與地質及地體構造之間關係，並協助舉辦各類科普教育推廣活動。

陽明山國家公園管理處

協助於火山觀測站研究導覽，幫助國內外學者及民眾認識火山觀測站的工作項目及火山知識，預計將來將大屯火山觀測站列入環境教育場所，協助科普發展。

Civil and Environmental Engineering, US Berkeley

地震危害度分析、斷層位移危害度分析、強地動特性分析與強地動預估模式開發。

California Department of Transportation

強地動特性分析與強地動預估模式開發。

日本京都大學防災研究所

針對2018年0206花蓮強震觀測到特殊的近斷層地動訊號進行合作研究，透過現地微地動量測分析花蓮市和米崙斷層兩側的地層特性，並將進一步建構深部地層特性及地動數值模擬。最終想了解為何花蓮地震的地動訊號如此特殊，以及未來若類似的地震發生在臺灣或日本該如何預防地震災害的發生。

印度理工大學魯奇分校地球科學系

以半經驗地動模擬法導入有限斷層震源概念及場址放大特性，完成2015 年尼泊爾地震之地動模擬，後續將建立恆河平原之地動特性及地動場址參數，模擬北喜馬拉雅地震空白帶發生大規模地震之地動情境影響，作為印度地震防災之參考。

週期性材料於重要設施減震應用

美國休士頓大學、能源部、阿貢國家實驗室、電力研究所、以及台灣國震中心，自2014年起合作展開為期三年之週期性材料於重要設施減震應用研究計畫，其藉由延伸晶格設計的週期性材料，可有效阻隔彈性波的傳遞，濾除特定頻率範圍之地震波，達到減震效果且不會產生過大的隔震位移。其學理依據乃源自於聲子晶體的概念，由一維進展至三維週期性材料基礎設計。本計畫透過有限元素分析探討合理且務實的設計參數，再以縮尺鋼構架模擬欲保護之核能設施，配合振動台試驗中展現位移與加速度反應在設計頻率帶寬中之優異折減效果。

斜面滑動隔震支承試驗與分析

在近年來，隔震技術已普遍應用於建築物或橋梁工程，而為了改進隔震效果，且順應隔震系統之需求變化，各種新式隔震器也被提出。有鑑於此，日本清水建設、皮拉工業與國震中心共同針對一種新式滑動式支承「傾斜滑動支承(Sloped Sliding Bearing)」，透過建立其物理模型及數值模擬方法，再搭配振動台實驗以驗證理論模型之正確性與實務應用之可行性。由數值模擬及實驗結果均可發現，斜面滑動隔震支承於地震力作用下，確實展現相當不錯的隔震效果。其隔震後的加速度反應，可有效地被斜面斜率與滑動面間的摩擦係數精準控制，且並未產生過大之隔震位移，而因摩消能之故所產生之殘留位移亦不明顯，確實具備實務應用之可行性。

國際合作鏈結法人計畫-創新多螺箍筋混凝土柱耐震試驗與計算模型之開發

合作單位：捷克 Cervenka Consulting s.r.o.
合作方式：實驗計畫合作
聯絡窗口：歐昱辰

(1)研究多螺箍筋柱耐震行為，發展新型多螺箍筋柱。(2)研究多螺箍筋柱圍束行為，發展先進多螺箍筋柱計算模型。

全光纖式橋梁安全監測系統極其方法

聯絡窗口：李政寬

國震中心橋梁組於2019年1月將「全光纖式橋梁安全監測系統極其方法」授權與奇博科技公司。奇博科技公司預計於2019年6月，應用此技術於台灣高速鐵路台中彰化路堤施工案。

消防署

民國88 年 9 月 21 日凌晨 1 時 47 分，南投縣集集發生芮氏規模 7.3之淺層地震，全臺皆感受到劇烈的搖晃。921大地震震碎了許多人的家園，也讓許多人一夕之間失去了家人，可說是許多臺灣人難忘的集體記憶。災難帶來傷痛，也承傳寶貴經驗，讓人在災害經驗中學習成長與進步。為提升全民防災意識及國家防災應變能力，行政院於91年起將每年9月21日訂為「國家防災日」，以國家層次推廣地震避難智能，提升全民防災意識與應變能力。歷年以地震為主軸，利用本中心研發震災模擬技術，推估不同情境下之建物倒塌、人員傷亡、救災資源需求、維生管線損壞、校舍及公路橋梁損毀等災害，以供相關部會進行實兵演練及兵棋推演，強化大規模震災人命救助及災前整備工作。

經濟部水利署

本中心為協助自來水單位進行地震防災與震後應變，長期與經濟部水利署合作，研發自來水系統地震損失評估專用的工具軟體，稱為Twater (TELES for Potable Water System)。該軟體可應用於想定地震的境況模擬，對於大規模地震、廣域的自來水系統，提供具可信度的管線與設施災損，以及震後缺水率與停水戶數的推估。目前，Twater已成功應用於台灣自來水公司輸水幹管的地震風險評估，高雄及花蓮供水系統的震災情境模擬與耐震弱點識別，以及臺北自來水事業處配水管網汰換為新型耐震管的策略建議。

國家災害防救科技中心

本中心所發展之應用軟體工具、想定地震損失推估與研究成果，歷年來持續提供國家災害防救科技中心、各地方政府、學術單位、水利署、消防署、後備指揮部、台北衛戍憲兵隊等災防協力單位，所需的地震防災規劃、救災演練與緊急應變所需之災害潛勢、損失評估與教育訓練等服務。其中國家災害防救科技中心，主要任務之一為辦理建構協助公私部門防災工作推動及落實應用之服務平台落實於災害應變作業。本中心持續強化地震防災應變技術支援能力與諮詢服務提供其參考，使其能更精進服務並協助提出更健全的地震防救災對策。近期更配合國家災害防救科技中心震防災資訊整合平台，研發震後路網與醫院災損資料交換介面，以利相關應用服務之整合。

台北市立聯合醫院

急救責任醫院是在大規模地震事件中接收傷患和執行緊急醫療的關鍵設施。醫院不僅要保持建築結構的安全，還要確保其非結構元件/系統的功能性。為了提高急救責任醫院的抗震韌性能力，國震中心與臺北市立聯合醫院合作進行功能性系統的耐震評估研究。功能性系統包括緊急供電系統、供水系統、通信系統以及一系列的急救醫療設備。目前，我們專注於功能性系統的損害機率分析。觀察非結構元件之間的關係進而繪製系統的邏輯樹（Logic Tree），並根據醫院場址於不同最大地表加速度（PGA）時來推估整個系統的故障機率。此外，本研究的目的是開發可基於地震情境的模擬技術和自動化評估功能性系統的損害概率，故進一步建立一個名為T-Hospital的地震風險評估軟體。我們擬將其評估功能擴展到各種設備和系統。除了損害機率評估，更重要的是修復金額和修復時間的推估，以便可以更有效地管理震後大量傷患的需求與供給平衡。簡而言之，T-Hospital是一個可以在地震情境下提供急救責任醫院各方面的風險評估數據。

大地工程

目標著重於大地地震工程基礎分析與創新研究，與國內外諸多大學教授合作進行大地地震工程之理論、數值分析以及試驗，除應用國震中心既有之振動台與反力牆系統外，更配有用於研究土壤液化、地盤反應分析所需之大型簡力盒，有效針對土壤液化成因、基礎設施以及結構土壤互制效應等課題進行相關試驗；同時，更與中央大學大地工程實驗室合作，應用大型離心機試驗克服大地工程在試驗室內尺度效應上難題，諸如樁土基礎、邊坡甚或是離岸風機基礎都是本組所關注與發展的目標，藉由分享國震中心研究能量與國內外學者一同為大地地震工程領域盡一份心力。

在政府綠能政策指導下，我國離岸風力發電正蓬勃發展。然風機技術於國際上仍屬新科技領域，在我國更是史無前例的新興工程領域，整個產業仍處於起步階段。為了接軌國際技術，促使國內外業者建立合作關係，國家地震工程研究中心與挪威大地工程研究院(Norwegian Geotechnical Institute, NGI)於6月4日雙方共同簽署合作備忘錄，針對離岸風機基礎相關地工技術與研究議題發展，包括場址調查、基礎設計、地震力評估、地盤反應與土壤液化等議題進行交流討論，並期能與國內各界分享目前風機基礎之相關技術，強化台挪雙方研究交流的深度與廣度，共同促成國內離岸風機產業之成長。