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研究生: 何宗祐
Ho, Tsung-Yu
論文名稱: Vs30與場址效應關係之研究
A Study for Correlations between Vs30 and Site Effects
指導教授: 姚昭智
Yao, George C.
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系碩士在職專班
Department of Architecture (on the job class)
論文出版年: 2020
畢業學年度: 108
語文別: 中文
論文頁數: 44
中文關鍵詞: 反應譜地盤分類Newmark HHT-α場址效應Vs30
外文關鍵詞: Response spectrum, Site Classification, Newmark HHT-α, Site Effects, Vs30
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  • Vs30為場址效應的重要參數,近年來世界各國大量採用此參數做為場址分類的依據,國內耐震設計規範同樣使用Vs30將場址分為3類。而Vs30對於強地動效應中的場址效應影響為何,一直是國內研究的主要目標,而場址效應通常伴隨著地表加速度的放大效應及低頻表面波的生成。本研究便是探討Vs30於場址效應中其影響程度的大小。本研究採用Newmark HHT-α做反應譜的計算,先與鄞子軒(2011)之研究比較,確認方法的可行性。而後對PGA≧80gal之測站進行轉角週期的計算,分析轉角週期與Vs30之間的關係。最後對PGA≧80gal之測站,針對這些測站篩選PGA≧10gal之所有地震事件,將PGA分成前10%與後10%,計算其轉角週期與PGA,並比較其差異。若兩者間存在一定關係,便可透過微地動推測出強地動可能的週期,進而預防強地動造成的災害,希望能找出一個適合臺灣且具經濟效益的耐震設計參考。
    本研究的結果顯示,Vs30對於場址效應並無明顯的相關,但有一固定趨勢,因此國內並不適合直接以Vs30來做場址分類,應以反應譜週期為主要參數或是輔助參數。另外關於微地動(PGA後10%)與強地動(PGA前10%)的研究結果顯示,其轉角週期的倍率也與Vs30無明顯的相關,有的場址甚至在強地動的情況下產生更高頻的反應,但大致上來說,同一測站在微地動與強地動之間,其轉角週期有0.5~5.0倍的放大效果,每百公尺分組統計後平均為1.2~2.0倍。因此建議可以廣設不鑽探的測站,普及地表反應譜的紀錄或是配合微地動陣列測量,將微分區推廣至全臺,預防未來可能產生的強地動所造成的災害。
    本研究使用Java程式語言配合ArcGis撰寫,並開放原始碼(詳附錄A、B),歡迎進行二次開發或互相驗證使用。

    Vs30 is an important parameter of site effect. In recent years, many countries around the world have used this parameter as the basis for site classification widely. In Taiwan ‘Seismic Design Specifications and Commentary of Buildings’ also use Vs30 to classify sites into 3 different types. The impact of Vs30 on site effects in strong ground motion has always been the main subject to study, and site effects are usually accompanied by the amplification effect of ground acceleration and the generation of low-frequency surface waves. The author will explore the influence of Vs30 on site effects in this study. If there were some certain relationships between Vs30 and corner period, the possible period of strong ground motion can be founded in many ways. Disasters caused by strong ground motion can be prevented. I hope to find a reference for seismic design that is suitable for Taiwan and has economic benefits.

    目錄 第一章 緒論 1 1-1 研究動機與目的 1 1-2 研究內容與流程 1 1-3 文獻回顧 5 第二章 反應譜、頻率與轉角週期理論 7 2-1 反應譜理論 7 2-2 頻率理論 7 2-3 轉角週期理論 8 第三章 第1階段—與鄞子軒之研究比對 13 3-1 資料篩選與計算 13 3-2 結果比對 17 3-3 加速度反應譜放大倍率與VS30之間的關係 22 3-4 小結 27 第四章 第2階段—強地動之轉角週期分析 28 4-1 資料篩選與計算 28 4-2 加速度反應譜主要(顯著)週期與VS30之間的關係 28 4-3 強地動轉角週期與VS30之間的關係 31 4-4 地盤分類法 32 4-5 小結 34 第五章 第3階段—強地動與微地動之轉角週期分析 35 5-1 資料篩選與計算 35 5-2 PGA前後10%轉角週期之間的關係 37 5-3 小結 40 第六章 結論與建議 41 6-1 結論 41 6-2 建議 41 6-2 後續研究 41 參考文獻 43 附錄 - 1 - 附錄A 開放原始碼專案 - 1 - 附錄B 氣象局提供資料 - 1 - 附錄C 儀器故障紀錄(共34筆) - 1 - 附錄D PGA≧80gal地震資料頻率與Vs30回歸結果詳細表 - 2 - 附錄E 地盤分類渲染圖(依現行規範) - 7 -

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