| 時間 |
2011-09-30 |
| 標題 |
含功能性支承橋梁位移設計法之研究 |
| 作者 |
[張國鎮]
[盧智宏]
[劉光晏]
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| 摘要 |
本論文旨在研提以功能性支承系統(Functional Bearing System)做為
橋梁耐震設計與補強的位移設計流程。所謂功能性支承系統，係指採用橡
膠支承墊做為支承系統之橋梁，賦予橡膠支承墊在強震下可產生滑動摩擦
機制以消散地震能量，並使用位移限制裝置限制滑動位移，允許其損壞避
免傳遞過大地震力至下部結構，且需提供防止落橋裝置與足夠之防落長度
確保不落橋。將橋梁破壞引導至支承摩擦滑動的概念可有效降低下部結構
的受力反應與地震力需求，是一種較為經濟的補強與設計方式。
有鑑於過去橋梁工程實務設計階段多將一般橋梁之橡膠支承視為附屬
結構，對於探討橡膠支承墊摩擦係數的的相關文獻付之厥如，本研究試著
歸納出可能影響橡膠支承墊摩擦係數之影響因子，然後進行有系統之試
驗，建立橡膠支承墊與無收縮水泥砂漿介面之摩擦係數公式，確實掌握橡
膠支承墊的摩擦滑動行為。
本研究採用複合阻尼比原理發展一雙自由度等效線性系統，計算橋梁
含功能性支承系統之受震反應。根據位移設計法概念，由橡膠支承摩擦滑
動試驗成果推導等效勁度與等效阻尼比，做為替代結構之基本參數，藉此
以彈性位移反應譜迭代分析支承摩擦滑動後橋梁結構最大反應。此外，本
研究再以一縮尺單跨橋梁試體進行振動台試驗，並與非線性動力分析方法
進行驗證。分析結果顯示，本研究所發展之評估方法，搭配前揭泛用公式
計算之橡膠支承墊摩擦係數做為輸入參數，可有效且快速地預測地震作用
下橋梁支承摩擦滑動後之位移需求。
最後本研究結合橋梁性能設計之概念，研議功能性支承之定義及其耐
震性能水準與性能目標，訂定功能性支承各元件之結構行為與損壞機制，
以控制各元件功能之啟動序列，並結合前述位移設計流程，研提含功能性
支承橋梁耐震設計與補強方法。 |
| 關鍵字 |
橋梁,功能性支承系統,橡膠支承摩擦係數,位移設計法,性能 |
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中心技術報告