本研究首先針對自來水接續管線進行試驗研究，選擇延性鑄鐵管(DIP)中，K型接頭、A型接頭管，以及延性鑄鐵平口管(多用於制水閥前後，與用戶水表接續，或者淨水廠內各單元間之接續)，進行耐震性能試驗，受測管材之標稱管徑統一取為DN400；試驗過程中以油壓致動器逐步施加位移，強制受測管材在加壓滿水的條件下，產生超出規範所容許的接頭伸縮量或彎折角，以研究其破壞機制與耐震能耐。經由管材耐震試驗，可知K型接頭之水密性良好，但不具防脫功能 ; A型接頭延性鑄鐵管(試體承口端為A型接頭十字管，插口端為D2K直管)水密性不良且不具防脫功能，在軸拉力或彎矩作用下，接頭十分容易鬆脫，耐震性能極差；延性鑄鐵平口管(試體由兩支單突緣短管對接)屬剛性接頭，軸拉與轉角的變形容量均極低，接頭界面之橡膠墊圈彈性不足，稍有張力或加壓後卸載即會漏水。基於以上研究成果，證實A型接頭延性鑄鐵管十分容易鬆脫，耐震性能極差，既有管線應加速汰換；平口管則變形容量極低，實不宜單獨作為輸配水管線之使用，若用於制水閥前後，或是淨水廠各單元間接續使用，則宜加強此類接頭之密合度檢查。 第二部分為進行分段管線非線性側推分析，在執行側推分析之前，必須先配置接頭的非線性塑鉸參數，前人研究中利用材料參數與實驗分析的結果建立管體的軸力、壓力、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，建立接頭的軸力、壓力、彎矩非線性塑鉸。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，在接頭控制破壞模式下可以發現容許錯動量有減少的趨勢。

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。