| 研究生: |
許登晏 Hsu, Deng-Yen |
|---|---|
| 論文名稱: |
微振法應用於評估建物固有頻率與場址效應可行性之研究 Study on the Feasibility of Using Microtremor Measurements to Determine Building Natural Frequencies and Evaluate Site Effects |
| 指導教授: |
吳建宏
Wu, Jian-Hong 李德河 Lee, Der-Her |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
| 論文出版年: | 2026 |
| 畢業學年度: | 114 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 113 |
| 中文關鍵詞: | 微振動 、固有頻率 、場址效應 、卓越頻率 、共振效應 |
| 外文關鍵詞: | Microtremor, Natural frequency, Site effect, Predominant frequency, Resonance effect |
| 相關次數: | 點閱:48 下載:0 |
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在全球之震災經驗中,建築物破壞程度除受震級影響外,當其固有頻率與場址卓越頻率接近時,共振效應將顯著放大振動反應並加劇損傷。然而現行耐震規範經驗公式估算之基本振動週期,與建築物常時實測值有明顯落差;加以台灣1974年前尚無完善耐震規範、1999年前設計標準亦相對較低,使既有建築實際動力特性與規範推算值存在差距。故建立能反映建築物實際基本振動週期之評估方法,對震災防治與場址效應評估實有迫切性。
本研究採微振量測,結合頻率響應函數關係式,針對樓高20公尺以下低樓層建築擷取動力特性,回歸出其固有週期經驗公式;並結合前人針對20公尺以上高樓層建築之經驗公式,共同分析2016年0206美濃地震中台南市倒塌、崩塌及重大損害之災損案例,推算其基本振動頻率,與場址卓越頻率比對,藉以檢核受損建物與場址效應之關聯性,釐清結構共振之物理機制。
最終針對人口稠密之南台南與北高雄地區進行場址效應潛勢評估,透過場址頻率分布,建置「南台南及北高雄地區共振高潛勢樓層及行政區對照表」,劃分各區易引發共振之高風險建築樓層數,作為未來都市防災規劃與結構設計之參據,並期望本研究評估共振機制之方法論,能延伸至場址之於結構損傷的診斷與健康監測等範疇中。
Global earthquake experience shows that building damage depends not only on seismic magnitude but also on resonance, which occurs when a building's natural frequency approaches its site's predominant frequency, amplifying vibration response and damage. However, code-based empirical formulas for fundamental periods differ significantly from actual measured values, and Taiwan's pre-1974 and pre-1999 seismic standards were relatively inadequate, causing discrepancies between existing buildings' actual dynamics and code estimates. This urgency motivates developing a method reflecting actual fundamental periods.
This study uses microtremor measurement with frequency response functions to derive an empirical period formula for low-rise buildings (<20 m), integrating it with existing formulas for high-rise buildings to analyze damage cases from the 2016 Meinong Earthquake in Tainan. Estimated frequencies are compared with site predominant frequencies to examine damage-resonance correlations and clarify resonance mechanisms.
A site-effect assessment for southern Tainan and northern Kaohsiung produced a resonance-prone story/district table, identifying high-risk building heights per area—providing a reference for urban disaster planning and structural design, with potential extension to rapid structural health diagnosis.
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