台灣位處環太平洋地震帶，平均數十年會發生一次嚴重性的陸上地震，當地震發生時，不論是地上或地下結構物，將面臨嚴峻的考驗，不只是斷層本身造成的災害，因為地震而發生土壤液化危害，也將會對整個地下自來水管線造成嚴重的影響，由於自來水管線屬於維生管線系統，倘因震害無法運作、提供穩定的服務時，勢必對於民生需求以及衛生環境造成一大衝擊，隨之而來的社會安定問題，對於震後的社會又再是另一波的動盪，因此對於自來水管線受地震所引起的損害，是現今進步社會的一項重要課題。 本研究主要方向可分為兩部分，第一部分為延性鑄鐵管(Ductile Iron Pipes , DIP)與K型接頭力學試驗，延性鑄鐵管為台灣常用地下自來水管線，具有高強度、高延展性、安全性高等優點；而K型柔性接頭則是利用壓圈緊壓橡膠圈達到水密性高以及擁有適度的彎曲等優點，藉著軸向抗壓、軸向抗拉、四點式彎矩試驗三種實驗測試管體與接頭的抗拉力、抗壓力與抗彎矩強度以求得管體與接頭的廣義力與位移關係。 第二部分為進行管線非線性側推分析，在執行側推分析之前，必須先配置非線性塑鉸參數，前人研究中利用材料參數與分析的結果建立軸力與彎矩非線性塑鉸，而本研究則是利用試驗結果與非線性挫屈分析的比對結果，對於非線性壓力塑性鉸重新修正。 總合上述兩部分的結果，利用案例分析探討了延性鑄鐵管DN400mm的管體受平移斷層之行為，考慮容許錯動量以及管線破壞模式，在管線壓力控制模式下可以發現容許錯動量有減少的趨勢，而撓曲與拉力控制的管線則跟前人的研究結果類似。

地震為台灣常見天然災害之一，當地震發生時，除了地表上之結構如 房屋或橋梁會受到損壞之外，地下結構如自來水管線或是結構物基礎亦可 能受到損壞，其中由於水為民眾每天所需之物資，因此當地下自來水管線 因地震產生損壞而無法提供正常服務功能，則勢必產生民生與衛生問題， 更可能因此產生二次災害如火災與瘟疫，故自來水管線因地震所引起之損 壞不可不視。當地震發生時，地下自來水管線可能因地層錯動或液化而發 生損壞，其中以地層錯動所引起之破壞最為嚴苛，故許多研究皆是探討管 線受地層錯動下之行為。 本研究旨在利用側推分析來探討連續管受地層錯動之行為，一般而 言，當連續管受到地層錯動時，管體可能因承受過大之彎矩而發生局部挫 屈，因此如欲以側推分析來探討連續管受錯動行為，則需有合適的非線性 鉸來模擬管體行為，因此本文便針對地下自來水管線建立一考慮局部挫屈 之彎矩非線性鉸；此外本文並建立一軸力非線性鉸，得到管構件之非線性 鉸後，工程師可用於側推分析，並對連續管受地層錯動之行為有一初步分 析，其中由於國內輸配水管線常使用之管材為延性鑄鐵管，因此本文之研 究管材選擇了延性鑄鐵管。 本研究之案例分析探討了直徑 400mm 連續管受平移斷層錯動之行為， 其中連續管受平移斷層之行為又可分為拉力加撓曲控制與壓力加撓曲控 制，在拉力與撓曲控制的案例分析之結果發現，在二階效應下，管體最大 彎矩會因拉力所產生之二階彎矩而變小，因此不易發生局部挫屈，其中對 於拉力破壞之案例而言，分析所得到之管線容許斷層錯動量非常接近 Newmark 與Hall 之理論解，但對於撓曲破壞之案例而言，Newmark 與Hall 之理論解則會高估管線容許斷層錯動量；在壓力與撓曲控制的案例分析結 果發現，在二階效應下，管體最大彎矩會因壓力所產生之二階彎矩而變大， 因此更容易發生局部挫屈，且其容許斷層錯動量與拉力加撓曲控制下的容 許錯動量相比會較小。

國內現行耐震設計規範係在構件為韌性配筋之前提下，進行結構耐震檢核，但未必適用於現存之老舊校舍，以致無法準確掌握其耐震行為。有鑑於此，本文先以二層三跨實尺寸校舍試體之反復載重試驗結果，驗證現行規範在軟層、弱層、強柱弱梁、柱破壞模式及接頭等檢核對既有校舍結構之適用性。按照現行規範檢核所得結果，在軟層、弱層及柱破壞模式這三項理論檢核皆與試驗結果互相符合，但在強柱弱梁的檢核卻與試驗結果不同，而且梁柱接頭的檢核流程也不符既有校舍結構之行為。針對現行規範不適用於既有校舍結構耐震行為之處，本文提出修正方法，經修正後，理論檢核與試驗結果互相符合且合理。確立了耐震檢核，對於以下的側推分析，更能掌握分析結果。 有鑑於現今的側推分析，均未考慮校舍偏心造成的扭轉效應，因此本文使用扭矩非線性鉸模擬其偏心所造成之扭矩效應。首先建立扭矩與扭轉角的關係，在扭矩強度是使用ACI 318-95且經過折減的開裂扭矩強度及極限扭矩強度，折減原因是因為當構件受到組合載重，剪力及扭矩是由混凝土及箍筋一起承受，把混凝土及箍筋的強度全部都給扭矩，會太高估了扭矩強度，本文提出的折減方式可以合理且保守的預測鋼筋混凝土斷面的開裂扭矩強度及極限扭矩強度。在第一階段與第二階段的勁度，本文選用Tavio和Susanto Teng簡化Hsu的開裂扭轉勁度及極限扭轉勁度，與試驗相比是合理且保守。由此就可確立扭矩與扭轉角的關係，進而建立扭矩非線性鉸。建立出扭矩非線性鉸後，用M+T+V組合載重試驗作驗證，側推曲線與試驗相比，相當接近且都在保守側。在分析空構架試體發現，樓層越高扭轉效應越明顯且面外方向會產生內力。另外也建立了一L型校舍，結果顯示出，加扭矩非線性鉸之側推曲線會更合理，也避免高估結構物之耐震能力。