本研究探討群樁基礎之不規則橋梁受沖刷導致基礎裸露後之整體耐震性能與倒塌機率評估。首先利用前人群樁基礎單柱結構之雙軸向大型振動台試驗結果與日本規範提出之土壤彈簧法進行比較，其中包含日本道路橋示方書等價剛性法、日本道路橋示方書非線性法與日本鐵道構造物非線性法，接著進一步與前人採用等值線性土壤彈簧與美國石油協會(API)之分析結果比較，選出一較佳之土壤彈簧方式，用在四跨全橋模型之群樁基礎模擬樁土互制效應。此四跨全橋模型則用來進行不同橋柱基礎裸露位置對全橋之耐震性能與機率式倒塌分析評估，利用前人建立之結構物機率式倒塌評估流程，進行相關參數修改與流程簡化，分析方式採增量動力分析，透過比對不同裸露位置案例之破壞位置、構件韌性容量與不同等級地震對應之破壞機率進行比較與探討，並與靜力側推分析進行耐震性能評估比較。
結果顯示在綜合考量時間成本與結果準確度下，API土壤彈簧法是配合增量動力分析較佳之樁土互制模擬方式；當裸露位置發生在勁度差異較大之短柱樁基礎時，對整體耐震性能有明顯降低之影響；不規則橋梁採用均佈力側推並配合多觀測點容量譜轉換方式，其結構反應有較動力分析低估之情形。

This study investigates the seismic performance and collapse risk of a group pile foundation irregularly bridge after scouring. To choose a comparatively good soil spring method, this study first compare three different method from JRA and RTRI, equivalent linear spring method and API method. Then use API soil spring method to build a group pile foundation, four-span bridge models, and use probabilistic assessment to discuss the seismic performance due to different scouring places. This methodology was presented by previous researcher and mostly focus on buildings. In this study, the procedure was simplified and target to bridges. For numerical analysis, this study uses SAP2000 to do incremental dynamic analysis (IDA). Afterward, based on the result, also establish fragility curve considering IO, LS, and CP performance. To discuss more about irregular bridge, this study also uses pushover analysis to evaluate the seismic performance of bridge after scouring.
The result shows the first yielding point for group pile will appear at the top of the pile. Second, Seismic performance for the bridge will have the greatest influence when scouring was taken place at the pier which has the biggest stiffness difference compare to its nearby pier. Last but not least, pushover analysis for irregularly bridge may underestimate its reaction compare to nonlinear time history analysis. All in all, this simplified probabilistic procedure can be used as a reference for future seismic performance evaluation for bridges.

[1] 邱煌傑，「花蓮大比例尺模型地震試驗之地盤振動反應分析」，台灣大學土木工程學研究所碩士論文，民國85年。
[2] Luna, R. and H. Jadi. “Determination of Dynamic Soil Properties Using Geophysical Methods.” Proceedings of the First International Conference on the Application of Geophysical and NDT Methodologies to Transportation Facilities and Infrastructure, St. Louis, MO, pp. 1-3, 2000.
[3] 賴姿妤，「樁基礎沖刷橋梁模型之振動台試驗研究」，台灣大學土木工程學研究所碩士論文，民國100年6月。
[4] 鄧爵明，「靜態側向反覆荷載下單柱式橋墩與群樁裸露基礎之研究」，台灣大學土木工程學研究所碩士論文，民國106年7月。
[5] 陳正鴻，「樁基礎沖刷橋梁模型之振動台實驗分析研究」，台灣大學土木工程學研究所碩士論文，民國105年6月。
[6] 蔡益超，張荻薇，黃震興，周功台，張國鎮，宋裕祺，「公路橋梁耐震設計規範之補充研究」，交通部台灣區國道新建工程局，民國86年4月。
[7] 蔡旻諺，「應用等值線性土壤彈簧於基礎沖刷橋梁之實驗驗證」，成功大學土木工程學系碩士論文，民國107年6月。
[8] 張榮泰，「群樁基礎裸露橋柱之振動台試驗研究」，台灣科技大學營建工程系碩士論文，民國107年7月。
[9] 謝瑋桓，「中高樓建築機率式耐震與倒塌風險評估之研究」，成功大學土木工程學系碩士論文，民國106年7月。
[10] FEMA P-58 “Seismic performance assessment of buildings.” Federal Emergency Management Agency, 2012.
[11] 道路橋示方書．同解說下部構造篇，平成29年11月
[12] Seed HB, Idriss IM. “Soil Moduli and Damping Factors for Dynamic Response Analysis.” Report No. EERC 75-29, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, California 1970.
[13] 日本鉄道構造物等設計標準．同解說，基礎結構物篇，平成24年1月。
[14] 紀貞耀，「群樁基礎裸露橋梁於近斷層地震作用之振動台實驗與分析研究」，國立成功大學土木工程學研究所碩士論文，民國108年7月。
[15] American Petroleum Institute(API). “Recommended practice for planning, designing, and constructing fixed offshore platforms-work-ing stress design.” RP 2A-WSD, Washington, DC, 2000
[16] California Amendments to AASHTO LRFD Bridge Design Specifications - fourth edition, Page 10.84A.
[17] 公路橋梁耐震評估與補強設計規範草案，交通部高速公路局，民國107年6月。
[18] Baker J.W. ,”Efficient analytical fragility function fitting using dynamic structural analysis.” Earthquake Spectra,31(1):579-599,2015
[19] J.-S. Chiou, H.-H. Yang. and C.-H. Chen, “Use of Plastic Hinge Model in Nonlinear Pushover Analysis of a Pile,” Geotech. Geoenviron.Eng,2009.
[20] 近斷層設計基準地震與斷層錯動量評估-期末報告初稿，美商同棪國際工程顧問股份有限公司台灣分公司，財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心，中華民國105年11月15日
[21] S.T.Song(2005).”Limit State Analysis and Performance Assessment of Fixed-Head Concrete Piles under Lateral Loading” ,Ph.D.Thesis,University of California at Davis。
[22] 黃仲偉，洪曉慧，廖皓荏，陳常麒，「勁度不規則橋梁側推分析與耐震評估」，中國土木水利工程學刊，第二十六卷，第四期，民國103年。
[23] 莊哲宜，「考慮沖刷之樁基礎橋梁耐震評估」，中原大學土木工程學系碩士學位論文，民國104年7月
[24] CSI Knowledge Base,Pile lateral support base on P-y Curves (Soil-structure interaction)http://wiki.csiamerica.com/,June,2019.
[25] 楊景朗，「橋梁倒塌潛勢定量評估-增量動力分析法」，國立中央大學土木工程學系碩士論文，民國104年6月
[26] Vamvastsikos, D. and Cornell, C.A. (2002) ”Incremental dynamic analysis” , Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol.31 , Issue.3,pp.491-514
[27] Ibarra L. F., Krawinkler H. (2005) “Global collapse of frame structure under seismic excitations.” , The John A. Blume Earthquake Engineering Research Center, Department of Civil Engineering, Stanford University, Stanford, Report No.152
[28] 馮世平，沈聚敏「鋼筋混凝土框架結構的地震倒塌反應」，地震工程與工程震動1989，Vol.9(1):67~78
[29] 杜修力，尹之潛，李小軍「RC框架結構地震倒塌反應分析」，哈爾濱建築工程學院學報，1992，Vol.25(3):34~47
[30] 劉文鋒，姜健「結構的穩定性與倒塌準則」，工程力學增刊，1998:627~637
[31] 彭成明，「地震作用下高墩橋梁抗倒塌性能研究」，同濟大學工學碩士學位論文，2008年3月。