近斷層地震動的反應特性

Response Characteristics of Near-fault Ground Motions

陳志宗(Zhi-Zong Chen)

指導教授 ： 張順益

國立臺北科技大學/工程學院/土木與防災研究所/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2006.00144

摘要

921集集大地震對於台灣中部地區造成嚴重災情，主要是由於中部地區車籠埔斷層錯動所引起。其斷層帶附近之建築物、橋樑多數遭到了毀損。這類型的地震動有著極強的地表速度脈衝與大量的地表永久位移，結構物主要的破壞原因就是由極大的速度脈衝所造成，此種近斷層地震有別於一般遠斷層的地震動。同時台灣各地均存在不少斷層，不少還位在人口稠密的都會區，所以了解近斷層地震動特性是相當重要的，本文針對近斷層地震的反應特性作一探討。
本文主要就921集集大地震，在各地測站測得之加速度歷時資料，經由對時間的一次積分而得到速度歷時資料。對於具有速度脈衝的速度歷時資料，藉由簡單之正弦函數去模擬速度歷時之速度脈衝波形。同時，對於單自由度系統受到實際地震歷時作用，使用杜氏積分法積分，得到不同週期之位移反應，繪製位移反應譜。另一方面，利用結構動力學的基本理論來推導單自由度系統在速度脈衝作用下的位移反應，並求得各種不同的振動週期下之動態放大係數，繪製各種不同波型之理論速度脈衝反應譜，可以從這反應譜中發現各種不同波形會有不同之尖峰值。由這個理論反應譜與真實地震位移反應譜比較，可以明顯發現，兩者之最大反應會發生在相同之速度脈衝作用時間與結構振動週期，同時利用理論反應譜計算之最大位移值會與真實地震之最大位移值約略相近，因而這個理論反應譜之特性可以作為日後斷層區域工程設計之參考。

關鍵字

近斷層地震動 ； 速度脈衝 ； 位移反應譜 ； 動態放大係數

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Near-fault Ground Motions ； Velocity-impulse ； Displacement response spectrum ； Dynamic Amplification Factor

參考文獻

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