今（2024）年4月3日7時58分於花蓮外海發生芮氏規模7.2地震，由中央氣象署地震報告之震央位置位於北緯23.86度，東經121.58度，震源深度22.5公里。本次地震於花蓮縣和平鄉和花蓮市觀測到震度6強和6弱，造成花蓮許多建築物損害與落石崩塌等災情。國震中心於4月3日彙整相關災損資訊後，隨即組織派員至花蓮等地進行災損調查。現地勘災作業共計調查一般民宅、學校校舍、醫療設施、以及非建築結構物等災損情況。本報告依序包含震源與強地動分析、TELES災損推估、建物災情勘查、建築附屬非結構物災情彙整、以及隔震結構之地震反應探討等章節。

2022年9月17日21時41分與9月18日14時44分分別於臺東關山和臺東池上發生芮氏規模6.4與6.8地震(稱為關山地震與池上地震)。中央氣象局表示規模6.8為主震，規模6.4為前震。兩次地震之震央均鄰近池上斷層，地震動實測到全台最大震度皆達6強，最大地表加速度達607gal，造成花東地區建築物和橋梁倒塌等災情。財團法人國家實驗研究院國家地震 工程研究中心在主震發生後1小時即啟動地震災害緊急應變作業會議，經由災情評估組和災情彙整組報告地震早期災損評估結果與最新蒐集災情，迅速擬定勘災行程規劃。隔天9月19日由中心主任周中哲教授率領建物、橋梁、大地與設備管線等勘災行動組前往花東勘災，以為蒐整致災原因。本報告共分七章說明現地勘災成果與地震監測系統的觀察，分別包括地表運動(ground motions)、地面破裂(ground ruptures)、建築物監測(building array)、地震早期預警系統(earthquake early warning system)、以及邊坡、建築物、橋樑和非結構物的破壞(damages of buildings, bridges and non-structures)。

Taiwan is located on the collision convergence boundary between the Eurasian continental plate and the Philippine Sea plate. It is a region of high seismic activity and large-scale disastrous earthquakes could occur at any time. How to prevent and reduce the impact of earthquake disasters is a crucial issue for Taiwan. The National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE) of the National Applied Research Laboratories is the central disaster response center for earthquake disaster support. During an earthquake, the professional expertise of NCREE is used to plan emergency response operations for earthquake disasters. When a major earthquake disaster occurs, NCREE performs the analysis and assessment of the earthquake disaster and makes recommendations for relevant decision-making measures. The on-site disaster reconnaissance operation is a crucial part of this post-earthquake response. Through on-the-spot surveys conducted by professionals at various disaster locations, detailed data can be recorded in order to evaluate the causes and severity of the disaster, this data can then be used as a reference for the public and disaster relief agencies. The collected disaster reconnaissance data is also essential for future research and development of earthquake engineering technology. Due to the differing nature of specific earthquake disasters, the response team has comprehensively updated the contents, forms, and procedures of various types of disaster reconnaissance. Through the use of a cloud folder, the on-site disaster reconnaissance data can be returned in real time, and the earthquake disaster assessment information based on the on-site professional survey can be quickly provided. This manual is a collection of survey questionnaires and technical descriptions covering six major types of earthquake hazards, including earth science, geotechnical engineering, buildings, bridges, seismic isolation buildings, and non-structural objects, so that the response personnel, including NCREE colleagues and the cooperating units of the disaster reconnaissance team, follow a prescribed set of procedures to ensure the effectiveness and safety of disaster reconnaissance on site.

本研究旨在發展能準確評估如斷層發生活動而引發地震，其可能引致鄰近工址的地震反應譜及與其對應之地震動歷時的擬定方式，包含特定工址場址效應與近斷層效應的考量方式，供鄰近活動斷層工址進行結構耐震設計與耐震能力評估作業之用，並以一個鄰近山腳斷層之工址做為示範案例，評估如山腳斷層如發生活動而引發地震，其所引致該工址的目標反應譜與其對應之地震動歷時。本報告的第一章說明本研究建議擬訂地震動反應譜與地震動歷時的方法，第二章至第五章則以鄰近山腳斷層之案例示範以本研究建議之分析方法所得的分析結果，最終第六章為結論與建議。

核能電廠之圍阻體結構乃縱深防禦安全機制之重要屏蔽，本研究利用兩座1/13圍阻體縮尺模型進行反覆載重實驗，以瞭解其結構力學行為。本報告首先介紹實驗規劃，包含結構尺寸、配筋設計、實驗配置以及加載條件，並討論裂縫發展、鋼筋應變、非線性遲滯迴圈以及破壞模式等實驗結果，再將實驗結果與美國德州休士頓大學以CSMM殼元素建立之3-D有限元素模擬分析結果比較，比較結果顯示模擬分析與實驗結果相當吻合，能有效預測關鍵力學行為。

體育館可以做為地震等天然災害過後的一個重要避難設施，本研究之目的為建立座落在不同工址之體育館易損曲線。主要研究內容包含體育館之結構模擬，包含體育館幾何尺寸與結構概述，梁柱元素、板元素及非線性塑鉸元素之基本理論介紹。地震概述與地動參數之介紹，考慮要項包含不同地盤之地震特性及各種不同之地動強度參數。體育館之動態反應分析、主要內容包括振態分析、非線性推垮分析及非線性歷時反應分析。利用非線性歷時反應分析，求得地動強度與層間變位角之相關性。相關性之建立所利用之方法，包括單變數之非線性回歸分析與多變數之回歸分析。結構破壞狀態之探討，首先介紹各種破壞指標，進而利用Hazus破壞指標作為本研究各種結構破壞狀態之定義。建立體育館之易損曲線，包括最大似然法之理論介紹，並利用地動參數建立各種不同破壞狀態之易損曲線。利用本研究建立之體育館易損曲線，進行案例探討。 本研究對學術之應用之貢獻，利用多元變數非線性之?歸分析建立體育館之層間變位角與強地動參數。體育館易損曲線之等值機率等高線，可以圖示化就其所對應之強地動參數，迅速取得所對應之破壞機率，由其進行結構物之初步耐震風險評估。本研究之體育館易損曲線，可以納入國家地震研究中心TELES之資料庫。可提供各縣市政府防災規劃之使用，包括體育館之耐震能力設計與老舊體育館之耐震評估。

1999年發生的921集集大地震中，許多老舊建築物於強震中倒塌了，其中更是不乏高樓層建築物，高樓層建築物的倒塌不僅造成其內部的財產損失，相較於低矮形建築物更容易造成周邊區域的傷亡。倒塌的建築物大多是因為柱之垂直承載能力喪失，檢視災損照片發現這些柱多數為非韌性配筋，即為柱箍筋彎勾非135度耐震彎勾，箍筋間距過大等圍束能力不佳的情形，如此配筋設計將導致建築物之消能與變形能力大幅降低，提高了建築物崩塌的機率。 因此，本研究為了探究老舊高樓層建築物之動態倒塌行為，遂參考80年代之醫院建築物，建構四座2.25縮尺之兩層兩跨鋼筋混凝土構架，在2009年三月於台灣國家地震工程研究中心（NCREE）執行振動台倒塌實驗，實驗採用921地震歷時作為地震力輸入。試體設計有別於以往之鋼筋混凝土倒塌實驗，關注焦點在混凝土柱之破壞行為，本實驗除了可以觀察到鋼筋混凝土構架之倒塌行為之外，亦可觀察到結構之梁，柱和梁柱接頭的互制作用等。四座試體設計變化參數分別包括柱之配筋形式、接頭圍束情形以及軸力加載大小。同時，透過實驗配置中之預軸力加載以及側向慣性力的加載，我們可以觀察到高樓層建築物一、二樓構架之動態倒塌行為，以模擬高樓層受震崩塌之行為。 本文將著重於實驗結果與數據討論，同時也將探討試體構架之整體破壞模式。在振動台測試後，未來將針對分析模型的結果與實驗數據進行比較，比較結果將可以凸顯出分析模型的受限和不足之處。本研究實驗結果將可以提供豐富的鋼筋混凝土結構物倒塌資訊，以協助修正現有分析模型，對現有的鋼筋混凝土構架的受震行為有更好的預測，並且可以提出更經濟的改進對策。

921集集大地震中為數不少的鋼筋混凝土建築嚴重受損甚至倒塌，並造成重大之損失。倒塌之鋼筋混凝土建築物大多都因為柱之垂直承載力喪失所致。從受損的柱發現多數為非韌性配筋，意即柱箍筋間距過大或不具備耐震135度彎鉤，而使得這些柱可能無法具備良好之消能與變形能力。因此，本研究為了要了解非韌性配筋之鋼筋混凝土柱其動態倒塌行為，遂執行四座單層三跨之非韌性配筋鋼筋混凝土構架振動台實驗，並採用921地震記錄作為輸入之地表加速度歷時。每座構架試體均由兩根韌性柱與兩根非韌性柱所組成，而變化之參數包括非韌性柱主筋在柱底端搭接之有無，與在非韌性柱旁採用翼牆補強等。 實驗結果顯示撓曲強度主控之非韌性配筋柱，其在撓曲強度達到後，大約在3.5%至4.0%之層間側位移才會開始側力強度之衰減，而剪力破壞發生之位移約在4.5%至5.5%左右。此顯示即便是低軸力、非韌性配筋且撓曲主控之鋼筋混凝土柱，其仍有不差之位移能力。另一方面在剪力破壞後，柱體之垂直承載能力開始下降，而喪失之垂直承載力可藉由構架來進行軸向載重之重分配。 非韌性配筋柱底端其3號主筋若採用30db之長度進行搭接，柱體之標稱彎矩強度可以發展出來。由於搭接所造成之握裹劈裂破壞，會使得柱體在單一方向產生大量之位移但強度可維持之特殊現象，不過在另一方向其位移能力則明顯小於未搭接之柱體，因此因搭接破壞造成之大量位移僅能夠在單一方向出現。30db之搭接長度應只適用於六號或六號以下之鋼筋，且必須採用甲級搭接型式，方可確保滿足現行規範之要求。 在非韌性搭接柱旁增設翼牆，除了增加柱體之初始勁度、最大側力強度外，在延長柱體之位移能力、延緩側力強度之衰減與增加整個構架系統之穩定度上，都有顯著之效果與貢獻。在翼牆與柱體之交界面處，需注意其界面剪力強度是否足夠，如此柱牆一體聯合作用之機制才能有效發展出來，也就不會因界面破壞造成柱牆脫開，使得補強效果大打折扣。 在分析方面，本研究建議了一套鋼筋混凝土梁、柱桿件之力傳遞機制，與側力位移曲線之評估方法。前者係考量構件之尺寸，箍筋的配置與混凝土的強度來決定桿件中D區域與B區域之大小，此與現行ACI 318-05規範只看構件尺寸來劃分D、B區域之觀點不甚相同。經與既有梁之測試資料庫比對後顯示，現行規範之方法簡單且有效，而本研究建議方法雖較為複雜，但其確實考量剪力之傳遞機制與相關破壞模式，故有再研究發展之空間。本文建議之側力位移曲線之評估方法，係先計算桿件之強度以便區分破壞模式，共分為撓剪破壞與撓曲破壞兩種，而各自都有其所對應之側力位移曲線。建議之側力位移曲線與四個試體之實驗曲線比對，顯示兩座原型試體有較好的預測結果，但在搭接試體與翼牆補強試體則無法反映出因搭接破壞引致位移放大之側力位移關係。 本文之最後一部分，係將目前既有之側力位移曲線預測方法與實驗曲線進行比對，以確認各方法在動態倒塌構架上之適用性。結果顯示Zhu et al.有最貼近實驗側力位移曲線之預測，而現行規範ASCE 41之修正版本仍屬保守，卻已大大改善FEMA 356 在位移預測上過於保守之缺失，並且也修正FEMA 356初期勁度過大之問題。

本研究嚐試利用影像式量測技術，量測本中心於2008年3月所進行的一個後拉式鋼筋混凝土結構反覆載重實驗。量測範圍為試體RC牆的兩個底部角落，亦即所預期為受力最大的區域。每個角落區域均以雙相機進行立體校正、定位與攝影。拍攝得的照片則以影像分析的方法，估算它的應變場量。本研究採用的校正、定位，與影像分析，都引用以目前影像分析領域中，最先進的技術核心。在影像校正與立體定位技術方面，本研究採用Bouguet工具程式庫。影像分析方面則採用Intel公司開發的OpenCV電腦視覺工具程式庫。綜合以上的技術，本研究得以利用立體攝影技術，分析混凝土表面的應變場。相機的架設可以從任意角度拍攝，以避免實驗現場有時無法在試體正面拍攝的窘境。相機的扭曲參數亦可以經由校正反算的方式來修正。在30cm × 20 cm大小的量測區域中，本次量測的精度可達應變量1/1000，相當於每格網格位移分析精度達0.06畫素。 本報告為影像式應變場量測研究工作之第一年階段性進度報告。本報告部份內容已發表於第11屆東亞太平洋結構與營建研討會(EASEC-11) [12]。本研究的後續工作與更進一步的研究成果，將會撰寫於後續的研究報告中。

本報告介紹本中心採用的影像式量測技術與初步開發的二維影像軟體工具 ImPro，以及本研究規劃的三維影像量測之物件導向軟體架構。本中心於2005 年初步嚐試採用二維影像量測技術，以數位攝影機，應用於振動台崩塌實驗，用以擷取傳統位移計不易量測得的雙向大位移，並成功地分析出試體的動態位移量。本研究進而將此二維影像式位分析技術開發為軟體工具ImPro，並由手動影像定位進而提升為軟體自動影像定位，大幅減少人工判斷所需的時間。本研究並根據目前最先進的影像量測技術，建構一個適合地震工程與實驗量測使用的影像量測系統軟體架構，以供國內外相關研究人員使用或開發新的演算法或量測方法，與整合國內外相關研究成果。

有鑑於921集集地震，許多老舊校舍之窗台柱發生嚴重之剪力破壞，尤其箍筋量嚴重不足之老舊鋼筋混凝土 (RC) 短柱更容易受損。再者，國際間目前對於短柱純剪破壞之研究成果也很有限，因此本研究擬探討短柱受地震力作用下之純剪破壞行為。 本研究係探討低軸力（0.1 ）作用下RC短柱歷經純剪破壞模式的後挫屈結構行為，以高寬比3與4之短柱（包含韌性及非韌性配筋），分別組合成1座三柱構架及3座雙柱構架試體，此可模擬剪力屋架承受地震力作用時之柱體雙曲率變形行為。並藉由動態倒塌實驗構架系統，觀察雙柱之局部破壞情況與整體構架破壞情形，與三柱構架之軸力分配情況，並與實尺寸單柱試體之反覆載重實驗結果進行交叉比對，以探討動態實驗與靜態實驗中之關連性。在實驗過程中亦可觀察柱桿件剪力強度的衰減與裂縫之變化，並藉由剪力型房屋耐震能力之分析模型，以評估柱桿件之剪力強度與位移能力。 由實驗結果發現，於三柱構架實驗可發現當非韌性柱之破壞相當嚴重時，其軸力將平均分配於兩側之韌性柱上，而於雙柱系統破壞後立即崩塌，而無軸力重分配之情況，與單柱反覆載重情況相似。而由動態與擬靜態實驗中，可發現動態實驗之剪力強度普遍較高。本研究所採用剪力強度公式之計算結果，均普遍低估，尤其對於非韌性柱之低估較多，其代表短柱抵抗剪力之能力應比我們想像中要強。而位移預估之精確度仍顯不足，亦需再行修正。由本實驗之結果可進一步提供動態模擬行為之參考。

在921集集大地震的勘災報告中，有為數不少的鋼筋混凝土建築嚴重受損甚至倒塌，並造成重大之損失。倒塌之鋼筋混凝土建築物大都因為柱之垂直承載力喪失所致。從受損的柱發現多數為非韌性配筋，意即柱箍筋間距過大或不具備耐震135度彎鉤，而使得這些柱無法提供良好之消能與變形能力。因此，本研究為了要了解非韌性配筋之鋼筋混凝土柱其動態倒塌行為，遂執行四座單層三跨之非韌性配筋鋼筋混凝土構架振動台實驗，並採用921近斷層之地震記錄作為輸入之地表加速度。每座構架試體均由兩根韌性柱與兩根非韌性柱所組成，而變化之參數包括非韌性柱主筋在柱底端搭接之有無，與在非韌性柱旁採用翼牆補強等。本實驗重點係觀察柱剪力、軸力隨位移之變化與最大強度後之負勁度行為。此研究對非韌性柱之了解亦可應用至耐震補強設計上，使其更經濟且有效。本報告將介紹試體設計、實驗規劃、部分實驗結果與初步分析，供後續研究之用。