台灣位於環太平洋地震帶，因而常常發生地震。由歷年來許多震害中，可發現不規則性建築結構的破壞程度遠超過規則性建築結構，尤其在建築物底層之層高加大等立面勁度不規則建築結構的震害特別嚴重。然而隨著經濟蓬勃發展，都市建築美觀的需求不斷升高，立面不規則建築結構的出現已無法完全避免。強震來襲時，立面不規則建築結構能否屹立不倒，便成為一項值得探討的研究課題。本文旨在探討立面規則與立面勁度不規則鋼筋混凝土建築結構之耐震能力。
本文以6樓中低層規則建築結構與具代表性之立面勁度不規則建築結構為例，先以ETABS軟體，採用擬靜力法進行結構耐震分析及配筋設計，再以ETABS軟體，利用側推分析法進行耐震能力評估，並分析比較採用不同偏心量、不同豎向地震力分佈、不同梁斷面尺寸、不同柱斷面尺寸對規則建築結構之影響，及不同豎向地震力分佈對立面勁度不規則建築結構耐震能力之影響，藉以瞭解不同影響因子對此類建築結構耐震能力之影響，以及一般耐震能力評估模式在評估此類建築結構耐震能力之適用性。本文之研究成果可供工程實務界及學術界參酌引用。

Taiwan is located in the Circum-Pacific seismic zone, so the earthquake occurred frequently. Based on the previous records of earthquake disaster over the years, it can be found that the damage of the irregular building structures is more serious than that of regular building structures. Especially, the damage of the vertically irregular building structures with higher bottom story is particularly serious. However, the demand of urban architectural aesthetics continuously increased with the booming economy. The vertically irregular building structures have been already unable to be totally avoided. Whether the vertically irregular building structure can survive as earthquake struck become a research topic worthy of studying. This paper is intended to investigate the seismic capacity of vertically regular and vertically irregular reinforced concrete building structures.
    Two six-story building structures are selected as the basic structures in this thesis. One is with vertical regularity and the other is representative with vertical stiffness irregularity. The basic building structures are analyzed and designed by quasi-static analysis method and with ETABS software first. Then, the pushover analysis method with ETABS software is used to assess the seismic capacity of these basic building structures. The seismic capacity of these building structures with different eccentricity, different distribution of vertical seismic force, different beam cross-section dimensions, different column cross-section dimensions are also investigated in this thesis. The main purpose of these investigations is to realize the different effects of these factors on the influence of structural seismic capacity and the suitability of general seismic capacity assessment model for these structures. The results of this thesis are available for engineering practitioners and academics references.

目錄
中文摘要	i
英文摘要	ii
目錄	iii
圖目錄	vii
表目錄	xi
第一章	緒論	1
1-1前言	1
1-2研究動機與目的	2
1-3研究方法	3
1-4研究內容	3
第二章	文獻回顧	5
2-1立面不規則結構種類與定義	5
2-2建築結構耐震能力評估	8
2-3容量譜法	11
2-4側推分析	12
第三章	基礎理論	14
3-1前言	14
3-2耐震分析	15
3-2-1擬靜力分析法	15
3-3耐震詳評	18
3-3-1 ATC-40容量震譜法	18
3-3-2非線性靜力分析（側推分析）	19
3-3-3耐震能力Ap計算式	26
3-3-4耐震能力PGA計算式	27
第四章	規則建築結構之耐震能力分析	30
4-1前言	30
4-2六層樓規則結構分析資料	30
4-3分析結果	35
4-3-1無偏心分析結果	35
4-3-2不同偏心量對耐震能力之影響	43
4-3-3不同豎向地震力分佈對耐震能力之影響	50
4-3-4不同梁斷面尺寸對耐震能力之影響	63
4-3-5不同柱斷面尺寸對耐震能力之影響	74
4-4小結	85
第五章	立面勁度不規則建築之耐震能力分析	88
5-1前言	88
5-2案例S1分析資料	89
5-3 案例S1分析結果	92
5-3-1 ETABS分析及設計結果	92
5-3-2 案例S1側推分析	95
5-4案例S2	109
5-5 案例S2分析結果	112
5-5-1 ETABS分析及設計結果	112
5-5-2 案例S2側推分析	115
5-6立面勁度不規則建築結構案例三分析資料	129
5-7 案例S3分析結果	132
5-7-1 ETABS分析及設計結果	132
5-7-2 案例S3側推分析	135
5-8 小結	149
第六章	結論與建議	151
6-1結論	151
6-2建議	156
參考文獻	157


圖目錄
圖2- 1  立面幾何形狀不規則示意圖	7
圖2- 2  立面質量不規則示意圖	7
圖2- 3  立面勁度不規則示意圖	8
圖3- 1  多自由度系統之側推分析基底剪力與頂層位移之關係	22
圖3- 2  等效單自由度系統之力 與變形 之關係	23
圖4- 1  規則建築結構全視圖	31
圖4- 2  規則建築結構平面圖	31
圖4- 3  規則建築結構立面圖	32
圖4- 4   X向側推分析容量曲線	38
圖4- 5   Y向側推分析容量曲線	39
圖4- 6   X向側推分析容量譜	39
圖4- 7   Y向側推分析容量譜	40
圖4- 8   X向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	42
圖4- 9   Y向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	42
圖4- 10  X向無偏心與5%偏心側推分析容量曲線	44
圖4- 11  X向無偏心與5%偏心側推分析容量譜	45
圖4- 12  X向5%偏心降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	45
圖4- 13  Y向無偏心與5%偏心側推分析容量曲線	48
圖4- 14  Y向無偏心與5%偏心側推分析容量譜	48
圖4- 15  Y向5%偏心降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	49
圖4- 16 規則結構X向不同地震力側推容量曲線	53
圖4- 17 規則結構X向不同地震力側推容量震譜	53
圖4- 18  X向倒三角型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	54
圖4- 19  X向指數型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	54
圖4- 20  X向均佈型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	55
圖4- 21  X向第一模態型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	55
圖4- 22 規則結構Y向不同地震力側推容量曲線	59
圖4- 23 規則結構Y向不同地震力側推容量譜	59
圖4- 24  Y向倒三角型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	60
圖4- 25  Y向指數型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	60
圖4- 26  Y向均佈型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	61
圖4- 27  Y向第一模態型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	61
圖4- 28 規則結構各案例X向容量曲線	67
圖4- 29 規則結構各案例X向容量譜	68
圖4- 30  B1結構X向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	68
圖4- 31  B2結構X向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	69
圖4- 32 規則結構各案例Y向容量曲線	71
圖4- 33 規則結構各案例Y向容量譜	72
圖4- 34  B1結構Y向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	72
圖4- 35  B2結構Y向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	73
圖4- 36 規則結構各案例X向容量曲線	78
圖4- 37 規則結構各案例X向容量譜	79
圖4- 38  C1結構X向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	79
圖4- 39  C2結構X向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	80
圖4- 40 規則結構各案例Y向容量曲線	82
圖4- 41 規則結構各案例Y向容量譜	83
圖4- 42  C1結構Y向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	83
圖4- 43  C2結構Y向降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	84
圖5- 1  案例S1建築結構全視圖	89
圖5- 2  案例S1建築結構平面圖	90
圖5- 3  案例S1建築結構立面圖	90
圖5- 4  案例S1之X向側推容量曲線	98
圖5- 5  案例S1之X向側推容量譜	98
圖5- 6  案例S1之X向規範型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	99
圖5- 7  案例S1之X向倒三角型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	99
圖5- 8  案例S1之X向指數型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	100
圖5- 9  案例S1之X向均佈型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	100
圖5- 10 案例S1之X向第一模態型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	101
圖5- 11 案例S1之Y向側推容量曲線	104
圖5- 12 案例S1之Y向側推容量譜	104
圖5- 13 案例S1之Y向規範型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	105
圖5- 14 案例S1之Y向倒三角型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	105
圖5- 15 案例S1之Y向指數型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	106
圖5- 16 案例S1之Y向均佈型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	106
圖5- 17 案例S1之Y向第一模態型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	107
圖5- 18 案例 S2建築結構全視圖	109
圖5- 19 案例 S2建築結構平面圖	110
圖5- 20 案例 S2建築結構立面圖	110
圖5- 21 案例S2之X向側推容量曲線	118
圖5- 22 案例S2之X向側推容量譜	118
圖5- 23 案例S2之X向規範型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	119
圖5- 24 案例S2之X向倒三角型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	119
圖5- 25 案例S2之X向指數型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	120
圖5- 26 案例S2之X向均佈型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	120
圖5- 27 案例S2之X向第一模態型降伏時和破壞時之塑鉸圖	121
圖5- 28 案例S2之Y向側推容量曲線	124
圖5- 29 案例S2之Y向側推容量譜	124
圖5- 30 案例S2之Y向規範型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	125
圖5- 31 案例S2之Y向倒三角型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	125
圖5- 32 案例S2之Y向指數型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	126
圖5- 33 案例S2之Y向均佈型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	126
圖5- 34 案例S2之Y向第一模態型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	127
圖5- 35 案例 S3建築結構全視圖	129
圖5- 36 案例 S3建築結構平面圖	130
圖5- 37 案例 S3建築結構立面圖	130
圖5- 38 案例S3之X向側推容量曲線	138
圖5- 39 案例S3之X向側推容量	138
圖5- 40 案例S3之X向規範型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	139
圖5- 41 案例S3之X向倒三角型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	139
圖5- 42 案例S3之X向指數型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	140
圖5- 43 案例S3之X向均佈型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	140
圖5- 44 案例S3之X向第一模態型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	141
圖5- 45 案例S3之Y向側推容量曲線	144
圖5- 46 案例S3之Y向側推容量譜	145
圖5- 47 案例S3之Y向規範型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	145
圖5- 48 案例S3之Y向倒三角型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	146
圖5- 49 案例S3之Y向指數型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	146
圖5- 50 案例S3之Y向均佈型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	147
圖5- 51 案例S3之Y向第一模態型降伏時和破壞時之塑鉸分佈圖	147

表目錄
表2- 1  立面不規則性結構	6
表2- 1  立面不規則性結構(續)	7
表3- 1  阻尼比修正係數	27
表3- 2  結構系統之地震力折減係數 	28
表3- 3  地表加速度PGA計算方式	29
表4- 1  規則建築結構之斷面尺寸與材料性質	32
表4- 2  規則建築結構設計地震力之豎向分配	33
表4- 3  規則建築規範載重組合係數	34
表4- 4   X向最大層間位移與層間位移轉角	35
表4- 5   Y向最大層間位移與層間位移轉角	36
表4- 6  最大柱內力	36
表4- 7  最大梁內力	37
表4- 8  梁柱配筋	37
表4- 9  規則結構X向與Y向無偏心側推分析結果	41
表4- 10 規則結構X向和Y向耐震能力分析結果	41
表4- 11 規則結構X向不同偏心之側推分析結果	46
表4- 12 規則結構X向不同偏心之耐震能力分析結果	46
表4- 13 規則結構Y向不同偏心之側推分析結果	49
表4- 14 規則結構Y向不同偏心之耐震能力分析結果	49
表4- 15 規則結構X向不同地震力豎向分佈之各樓層地震力	50
表4- 16 規則結構Y向不同地震力豎向分佈之各樓層地震力	51
表4- 17 規則結構X向不同地震力側推分析結果	56
表4- 18 規則結構X向不同地震力耐震能力分析結果	56
表4- 19 規則結構Y向不同地震力側推分析結果	62
表4- 20 規則結構Y向不同地震力耐震能力分析結果	62
表4- 21 各案例之梁斷面尺寸	63
表4- 22  X向最大位移比較表	64
表4- 23  Y向最大位移比較表	64
表4- 24 最大柱內力比較表	65
表4- 25 最大梁內力比較表	65
表4- 26 規則結構各案例X向側推分析結果	69
表4- 27 規則結構各案例X向耐震能力分析結果	69
表4- 28 規則結構各案例Y向側推分析結果	73
表4- 29 規則結構各案例Y向耐震能力分析結果	73
表4- 30 各案例之柱斷面尺寸	74
表4- 31  X向最大位移比較表	75
表4- 32  Y向最大位移比較表	75
表4- 33 最大柱內力比較表	76
表4- 34 最大梁內力比較表	76
表4- 35 規則結構各案例X向側推分析結果	80
表4- 36 規則結構各案例X向耐震能力分析結果	80
表4- 37 規則結構各案例Y向側推分析結果	84
表4- 38 規則結構各案例Y向耐震能力分析結果	84
表5- 1  案例S1各樓層規範設計地震力之豎向分配	91
表5- 2  案例S1 X向層間位移與層間位移轉角	92
表5- 3  案例S1 Y向層間位移與層間位移轉角	93
表5- 4  案例S1最大柱內力	93
表5- 5  案例S1最大梁內力	94
表5- 6  案例S1梁柱配筋量	94
表5- 7  案例S1 X向不同地震力豎向分佈	95
表5- 8  案例S1 Y向不同地震力豎向分佈	95
表5- 9  案例S1 X向不同地震力側推分析結果	101
表5- 10 案例S1 X向不同地震力耐震能力分析結果	102
表5- 11 案例S1 Y向不同地震力側推分析結果	107
表5- 12 案例S1 Y向不同地震力耐震能力分析結果	108
表5- 13 案例S2各樓層規範設計地震力之豎向分配	111
表5- 14 案例S2 X向最大層間位移與層間位移轉角	112
表5- 15 案例S2 Y向最大層間位移與層間位移轉角	113
表5- 16 案例S2最大柱內力	113
表5- 17 案例S2最大梁內力	114
表5- 18 案例S2梁柱配筋量	114
表5- 19 案例S2 X向不同地震力豎向分佈	115
表5- 20 案例S2 Y向不同地震力豎向分佈	115
表5- 21 案例S2 X向不同地震力側推分析結果	121
表5- 22 案例S2 X向不同地震力耐震能力分析結果	122
表5- 23 案例S2 Y向不同地震力側推分析結果	127
表5- 24 案例S2 Y向不同地震力耐震能力分析結果	128
表5- 25 案例S3各樓層規範設計地震力之豎向分配	131
表5- 26 案例S3 X向最大層間位移與層間位移轉角	132
表5- 27 案例S3 Y向最大層間位移與層間位移轉角	133
表5- 28 案例S3最大柱內力	133
表5- 29 案例S3最大梁內力	134
表5- 30 案例S3梁柱配筋量	134
表5- 31 案例S3 X向不同地震力豎向分佈	135
表5- 32 案例S3 Y向不同地震力豎向分佈	135
表5- 33 案例S3 X向不同地震力側推分析結果	141
表5- 34 案例S3 X向不同地震力耐震能力分析結果	142
表5- 35 案例S3 Y向不同地震力側推分析結果	148
表5- 36 案例S3 Y向不同地震力耐震能力分析結果	148

1.  內政部營建署，“建築物耐震設計規範及解說”，2011年。
2.  Freeman S.A, Nicoletti J.P, and Tyrell J.V, Evaluation Of Existing Buildings For Seismic Risk-A Case Study Of Puget Sound Naval Shipyard. Earthquake Engineering, pp. 113-122,1975
3.	蔡益超，“鋼筋混凝土建築物耐震能力評估及推廣”，內政部建築研究所，1999年。
4.	鄭蘩計畫主持，陳生金，鄒本駒共同主持，“中美日建築結構耐震設計實務之比較探討”，內政部建築研究所，2001年。
5.	蔡益超、宋裕祺，“建築物耐震評估法之修訂及視窗化研究，內政部建築研究所”，2005年。
6.	國家地震工程研究中心，“校舍結構耐震評估與補強技術手冊第二版”，2009年。
7.		內政部建築研究所，“鋼筋混凝土建築物耐震能力評估手冊-視窗化輔助分析系統SERCBWin2012”，2012年。
8. 	Applied Technology Council(ATC) Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings,Vol.1,ATC 40,Redwood City,CA, 1996.
9. 	Moghadam, A.S., and Tso, W.K.Damage assessment ofeccentric multistory buildings using 3-D pushover analysis, Proceedings 11thWorld Conference on Earthquake Engineering, No. 997, 1998
10	蕭江碧、葉祥海、王亭復、薛強，“建築物耐震性能設計規範架構之研究”，內政部建築研究所研究報告，2004年。
11.	Lawson R.S., V.Vance, H.Krawinkler. Nonlinear static pushover analysis---why, when and how ? Proceedings 5th U.S Conference on Earthquake Engineering, Chicago, pp.283-292, 1994.
12.	K.K.Sasaki, SA.Freeman, T.E.Paret. Multi-Mode Pushover Procedure(MMP)-A Method to Identify the Effects of Higher Modes in a Pushover Analysis. Proceedings of 6th U.S. National Conference on Earthquake Engineering. Seattle, Washington, 1998
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14.	杜怡萱, 涂耀賢， “耐震詳評之簡化推垮分析法”，校舍之耐震評估與補強講習會講義，2005年。
15.	樊海港，“空間不規則結構Pushover分析中載入方式的研究”，同濟大學碩士學位論文，2005年。
16.	周文翔，“不規則結構之側推分析研究”，國立台灣科技大學碩士學位論文，2010年。
17.	應丹君，“豎向不規則框架結構靜力彈塑性分析的側向荷載分佈研究”，寧波工程學院學報，p.80-p.85，2011年。
18.	畢博盛 ，“立面不規則建築結構之地震反應特性分析”，淡江大學碩士學位論文，2012年。