Page 51 - vol.49
P. 51
TSMC/ Facility Published
研究方法
3.1 土壤結構動態互制分析簡介
[03]
土壤結構動態互制作用之分析方法 ，可分為整體結 部分結構法採用二階段分析，第一階段單獨分析土壤以
構法、部分結構法；整體結構法是將整體之土壤及結 求得土壤與結構交界面之特性，第二階段單獨分析結構
構物同時納入分析模式中，而土壤為半無限空間，若 體，並將土壤與結構交界面之特性當作其邊界條件，即
以整體結構法來建立分析模型，理論上之土壤分析域 可求得結構物之反應。求解土壤及結構物介面特性之方
必須取到無限遠才能避免因震波的反射而影響系統的 法大致可歸納為下列三種：剛性邊界法、柔性邊界法、
真實反應。而實際上數值模型之分析域必須是有限的， 柔性體積法 ( 圖2)。
為解決此一問題，許多學者提出各種不同之吸能邊界
模式，以期能用有限的網格數來模擬土壤之半無限空
間之性質。
圖 2：部分結構法示意圖
剛性邊界法是將土壤與結構之邊界視為剛性，分三個 柔性邊界法是將土壤與結構之邊界視為柔性，其分析
分析步驟 ( 圖3)，第一步驟是將無質量基礎座落於 步驟如同剛性邊界法，其中散射問題與阻抗問題因邊
工址上再輸入地震波場計算土壤結構所產生反應之問 界為柔性，類似多支承振動問題，故基礎阻抗矩陣與
題，即工址散射問題，第二步驟為無質量基礎振動問 基礎輸入運動變得複雜難求，使得土壤結構互制分析
題，乃計算無質量基礎與土壤介面動態勁度之問題， 變得更為複雜。
即阻抗問題，第三步驟則為結合散射問題與阻抗問題
之結果進行結構反應分析。此方法僅適用矩形或半圓 柔性體積法假設基礎埋入土壤體積部份的所有節點均
形的剛性基礎置於半無限空間的情況，如欲反應其實 為互制節點，而不是只在邊界上，雖然增加互制點的
際情況將土壞之層狀特性、基礎形狀之不規則性，則 數目，但可以避開散射問題且可將阻抗問題系統化，
須尋求其他有效之數值分析法。 對於大型土壤結構互制分析模式而言將是最準確之分
[04]
析方法。
��
