鄰近斷層橋梁之補強策略與應變

鄰近斷層區域在垂直斷層走向通常受到明顯之長週期高速度脈衝及大位移特性的地震波影響，對結構物造成極大損害，根據FHWA「Seismic
Retrofitting Manual for Highway Structures: Part 1–Bridges」，當橋梁週期大於0.5秒時，須考慮斷層近域之方向效應。另根據2013年美國加
州Caltrans Memo to Designers 20-8針對跨越斷層橋梁之規定，當斷層錯動量小時，橋梁設計可透過橋柱韌性與適當的防落長度方式完成；當
斷層錯動量大時，可考慮採用鉸接及隔震支承吸收位移；當斷層錯動量非常大時，宜允許上部結構產生滑動機制但不落橋方式進行設計。

茲針對跨越活動斷層橋梁，就評估、補強及應變三個面向研提策略如下說明：
1.耐震能力評估：
有關跨越斷層橋梁分析評估，國內有學者採用適用於處理大變形、大變位、材料非線性與剛體運動等問題之向量式有限元素法，輸入含地表錯
動位移之近斷層地震波進行動力分析，以預測橋梁極限破壞狀態。另Caltrans建議當橋梁直接跨越斷層時，其位移需求包含靜態斷層錯動位移
(static fault offset)、地震動態反應(dynamic response due to ground shaking)及其他斷層產生之風險(如：潛移)。其評估步驟如下：
(1) 依設計斷層位移進行擬靜態斷層錯動位移分析
(2) 依橋址反應譜進行動力地震反應譜之分析
(3) 組合擬靜態位移及反應譜分析位移得到地震需求
(4) 橋柱側推分析求得地震容量，並檢核地震容量是否大於上一步驟求出之地震需求 

2.變更支承系統：針對上部結構為連續化之橋梁，耐震補強方式可考慮將每一個橋墩及橋台上方設置橡膠支承墊，提供較大變形及震後復位機能
；如垂直向地震加速度顯著時，應同時設置抗拉拔裝置。如錯動量大，則考慮進一步提供滑動之機制。

3. 增加梁端防落長度：依據預估之斷層錯動量，於帽梁提供足夠之縱向及橫向支承長度，提供大梁及支承滑移空間，減少落橋機會。
4. 設置防止落橋裝置：除加大梁帽之支承長度外，亦需同時設置防震拉桿、止震塊、剪力榫等可靠之防止落橋裝置，做為第二道防線，該防止
落橋裝置需具耐衝擊性。
5. 配合地區災害防救計畫規劃交通應變措施：橋梁震損導致交通中斷，除可能造成生命財產損失外，更可能阻礙救災與復原工作進行。因此，
跨越活動斷層橋梁應配合地區災害防救計畫，事先規劃交通應變措施，以降低橋梁震害造成之衝擊。如震損交通中斷，應於通往交流道、聯絡
道各出入口之號誌機動調整或手控號誌，有效疏解上、下國道車流。除交通體系外，包括內政部、縣市政府消防局及地方鄉鎮民政科
(課)等災害業務主管機關，應確立權責劃分。
6. 規劃臨時替代道路：替代道路功能主要做為臨時救災道路，疏導受阻之交通，恢復公路災前機能，以分散風險降低震災影響。其規劃需配合
區域防災計畫，依據橋梁重要度、道路使用狀況等，選擇繞行時間、距離最短之替代路徑，詳「臨時替代道路規劃示意圖」。替代道路上之橋
梁，亦需協調各該管養機關評估其耐震能力並進行耐震補強，以維替代道路之救災功能。
7. 研擬緊急搶修計畫：針對可能發生斷橋之目標橋跨，事先擬訂完善之緊急搶修計畫，如臨時便道、便橋闢建設置方式，建立相關設計圖說及
施工方法，以期能在震後混亂狀況下，有條不紊地進行各項復建工作，於最短時間內恢復道路交通機能。 

臨時替代道路規劃示意圖