近年來隨著建築法規以及施工技術的發展逐漸成熟，眾多結構物皆已具備了抵抗地震侵擾的能力，大多的破壞趨勢也從結構物的全面破壞轉移到非結構物的局部破壞，而在非結構物設備之中，醫院消防撒水系統在震後是否能保持功能則對於救災工作尤為重要，不論是管線斷裂或是因為撒水頭碰撞而使天花板粉塵掉落，都可能嚴重影響到救護機能，甚至會對患者造成二次傷害。 故為了能有效提升醫院消防撒水管線系統之耐震能力，本研究即針對國內某醫院之消防撒水管線系統進行相關實驗與探討，而其大致上可分為振動台試驗以及數值模型兩部分。在振動台試驗中，本研究搭建了兩間相連病房的全尺度管線系統試體，其中包含了管線系統本身，以及天花板、隔間牆等邊界建材，之後以不同的方式對整體管線系統進行耐震補強，並以涵括不同震動內涵的樓板歷時作為輸入波，進行一系列的振動台試驗。從實驗結果可以發現於主管增設耐震斜撐能最有效地減少管線與隔間牆之間的碰撞情形，進而提升整體管線之耐震能力，而在支管、撒水頭安裝耐震鋼線的主要功用則在於抑制撒水頭之位移，減少天花板擴孔行為之發生，對於管線耐震性能的提升則僅有間接之幫助。 此外，本研究也利用數值分析軟體(SAP2000)建立管線系統本身以及各補強方案的數值模型並進行非線性動力分析，再將數值分析與現場試驗的結果作相互比較。而從比較結果可以發現數值模型的模擬結果能大致符合振動台試驗之趨勢，僅在峰值的部分會有微小的落差，另外不同的阻尼比設定也會使模擬有不一樣的結果。

臺灣位於環太平洋地震帶，每年地震無計可數，由於近年來耐震設計規範普及，使建築物的主要災害及經濟損失從主結構轉為非結構系統，而非結構系統之損壞使得建築物功能無法正常發揮作用。醫院之消防撒水系統即屬於非結構系統的一類，假若撒水系統故障導致漏水甚至停止運作，將會造成更多的人員傷亡及損失。 本研究以嘉南地區某醫院進行案例分析，藉由各式地震歷時與補強措施得知建築物之耐震需求，其中試驗結果得知，裝設耐震斜撐及螺紋式可撓性管件之補強措施有最佳效果，使用斜撐可有效抑制主管位移，撓性管件則使消防撒水系統漏水之情形改善，並藉由振動台試驗結果得知撓性管件之耐震容量進行元件測試，作為數值分析輸入之依據。最後本研究利用數值分析軟體【SAP2000】建立消防撒水系統之數值模型，並進行動力歷時分析，將分析結果與試驗數據擬合比較，期望作為往後建築物非結構系統補強之參考。

本計畫於三年期間內，逐年提供衛生福利部、醫院與工程界參考使用之醫院耐震評估補強準則，提供院方可行之具體技術內容，據以進行耐震評估與補強。第一年至第二年計畫工作內容，為整合近年來國內外已成熟之醫院結構與非結構耐震相關研究成果，並探討應補足醫院結構與重要非結構之耐震評估補強等技術尚未成熟的研究領域。第三年工作內容，依據醫院提供之結構圖說與設備基本特性等資料建立耐震評估補強示範例，探討本準則於國內急救責任醫院之適用性與可行性。

我國緊急醫療救護法明定，急救責任醫院必須全天候提供緊急傷病患醫療照護。然而國內外重要建築抗震經驗顯示，消防撒水管線系統一旦於某處輕微震損而發生洩漏，隨即因工作水壓導致消防水持續外流，釀成淹水等二次傷害，迫使醫院等重要建築中斷正常醫療機能。其中，消防撒水系統末端之一英吋管徑螺牙式接頭因抗彎或抗剪容量不足而在強震中受損，為我國消防撒水管線經常發生的破壞模式。為提升管線系統耐震性能，本研究提出以消防系統常見之機械式續接接頭取代螺牙式接頭，並假設螺牙式管線接頭為彎矩破壞機制，執行靜態單向與反覆載重等抗彎實驗，探討其耐震行為及容量，並以靜力與動力分析結果進行評估。研究內容與結果簡述如下： 1. 撓性接頭規格測試：測試結果顯示，本實驗所採用之一英吋、四英吋與六英吋撓性與剛性機械接頭，皆符合NFPA 13對於撓性接頭之轉角規定。 2. 管線接頭抗彎實驗：為釐清管線接頭抗剪與抗彎行為，本研究以四點彎矩實驗機制執行單向與反覆載重實驗，並以管線初始洩漏點與結構破壞做為兩階段性能點檢核。比較原廠區分之剛性與撓性機械接頭的實驗結果，兩者耐震容量與行為差異甚小，適用管徑較小時更難以區分。另一方面，比較管線初始洩漏點，一英吋機械接頭明顯優於螺牙式接頭之實驗結果。 3. 管線接頭靜力分析：本研究依據我國耐震設計規範計算水平管線接頭抗彎需求，並依據NFPA 13與ASCE 7-10規定，計算垂直立管撓性機械接頭的轉角需求。依據實驗結果，螺牙式與機械接頭均可滿足上述規範要求。 4. 管線系統動力分析：本研究依據實驗結果建立管線接頭元件數值模型，並以某急救責任醫院消防撒水系統受震破壞案例，進行水平管線系統動態歷時分析。另外，其醫院管線系統之相同模型的振動台實驗一同分析。模擬結果顯示，振動台試驗受損之螺牙式接頭雖與現地破壞位置不同，但是破壞應為撓曲破壞。分析的結果與振動台實驗一致，故建議水平管線系統之動力分析，應以實驗求取輕鋼架天花板對撒水頭之側向勁度，且結合天花板系統之動力效應，方能反應消防撒水系統末端管路之實際耐震需求。

進行商轉之核能電廠，於役期之中本於機能維護與更新等需求，需多 次汰換電氣盤體之盤內設備物。其中，新購入之核能安全相關電氣盤體及 其盤內設備物，應經由振動台實驗等耐震性能驗證機制，藉由輸入強震下 設備物固定處之模擬加速度歷時，確認該設備物之耐震容量，是否足以在 強震中與震後維持機能。 基於核電廠數次汰換盤內設備物之必須性、電氣盤體種類與結構特性 相異、盤內設備物固定點相異等環境條件，本計畫之長程研究目的，為提 出兼具經濟性與適用性之盤內反應譜設計機制，使核能電廠據以開出設備 物廠商應滿足之最小耐震需求；研究對象則以龍門電廠為例，依據Final Safety Analysis Report (FSAR) 分析結果界定與核能安全高度相關之電氣盤 體。本年度為盤內反應譜設計機制建立之先期性研究，透過核三廠電氣盤 體之實體振動台試驗，包括自然頻率搜尋與符合IEEE-693 反應譜之人造地 震歷時測試，初步了解核能級電氣盤體動力反應及其結構特性，以及盤內 設備物固定方法等安裝特性。藉由實驗結果，本研究亦初步探討國外盤內 反應譜設計機制相關研究，並提出盤內反應譜設計機制雛型之初步建議。