國中小校舍結構耐震能力初步評估之統計分析及現地驗證

Abstract

台灣既有校舍結構普遍耐震能力不足，惟其數量龐大，必須經由全面篩選之程序以縮小範圍，由弱至強依序補強，以降低震害。 初步評估法乃篩選程序之一，具簡單、客觀之特性。初評方法須調查校舍座落之震區、校舍之用途、結構之現況、結構之尺寸及一樓垂直構件之斷面尺寸，據而算得其結構耐震之容量及需求，予以評分。本文自國震中心校舍資料庫彙整相關資料，經統計分析，47.3%之校舍確有耐震疑慮，18.3%略有疑慮，34.4%暫無耐震疑慮。典型校舍沿走廊方向牆量甚少，弱軸分明；而非典型校舍之牆量在兩方向之配置較均勻，弱軸不明顯，故非典型校舍之平均耐震性能指標為典型之1.5倍。一層樓校舍之平均耐震指標最高，而三、四層樓校舍最低。以上統計結果可供教育部施政決策及經費配置，其對震災來臨時，減少生命財產損失。 惟結構耐震評估法相當多元，初步評估雖快速、經濟，但其實用性仍有待商榷。國震中心從2005年至2007年進行了四所學校之大型實體結構物現地試驗，包含花蓮新城國中、雲林口湖國小、桃園瑞埔國小、台南關廟國小等。本文彙整相關數據，四棟校舍之現地試驗之載重皆為單向側推，而地震之本質乃反復施載。在瑞埔國小之現地試驗中，針對同一棟校舍之兩個試驗單元，分別執行單向側推試驗及反復載重試驗，比較兩者之容量曲線，反復載重之最大基底剪力將為單向側推之97%；達最大基底剪力後，反復載重之屋頂位移的增幅，為單向側推之50%。以實算方式驗證初步評估各項假設，其結果大部分均為保守。初評法之耐震指標約為實算現地試驗33%至90%。 本文採用上述現地試驗與詳細評估之分析資料，轉化為基本耐震性能與初步評估之結果做比較，驗證保守度依序為初步評估法、詳細評估法、現地試驗，故初步評估法可為一迅速有效篩選校舍耐震能力之方法。