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921集集大地震中寺廟倒塌之主要原因：剪裂帶錯動=The Major Cause of Temple Collapsed in the Jiji Earthquake: Shear Banding |
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| Author |
黃昊帟 (著)=Huang, Hao-Yi (au.)
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| Date | 2019 |
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| Pages | 73 |
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| Publisher | 逢甲大學 |
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| Publisher Url |
https://www.fcu.edu.tw/
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| Location | 臺中市, 臺灣 [Taichung shih, Taiwan] |
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| Content type | 博碩士論文=Thesis and Dissertation |
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| Language | 中文=Chinese |
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| Degree | master |
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| Institution | 逢甲大學 |
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| Department | 土木工程學系 |
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| Advisor | 許澤善 |
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| Publication year | 107 |
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| Keyword | 構造地震=tectonic earthquake; 寺廟=temple; 風水學=Feng Shui theory; 剪裂帶錯動=shear banding; 地振動=ground vibration; 陷落破壞=fall failure; 垮塌破壞=collapse damage |
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| Abstract | 台灣山區寺廟之數量很多，921集集大地震後發現緊鄰錯動的車籠埔斷層或剪裂帶之寺廟，有些出現陷落破壞或垮塌破壞，有些則僅出現輕微損壞。本論文針對萬佛寺、白毫禪寺及光慧文教館，深入探討921集集大地震中出現陷落破壞或垮塌破壞、或未出現陷落破壞且未出現垮塌破壞之主要原因。
研究結果顯示寺廟雖然在規劃設計時，同時滿足寺廟風水學與建築物耐震設計規範，但實際完工後之寺廟，仍然會因為錯動的斷層或剪裂帶穿過基礎而導致陷落破壞或垮塌破壞；主要原因是構造地震為致災型地震，而構造地震之主要效應為斷層或剪裂帶錯動，佔構造地震總能量之90%以上；次要效應為地振動，僅佔構造地震總能量之10%以下；因此一旦寺廟設計僅對構造地震之地振動設防，必然會因為抓小放大而在剪裂帶錯動下出現陷落或垮塌破壞。
對於921集集大地震中陷落或垮塌破壞之寺廟而言，一旦在地震後進行原地重建，雖然規範已大幅提升地振動設防等級，但這種設防無助於提升剪裂帶錯動抵抗能力，乃至於使得重建後之寺廟仍然會在有感的構造地震之剪裂帶錯動效應下龜裂或開裂。最後建議未來寺廟規劃設計，除須滿足寺廟風水學及民國63年以後政府頒布的任何一版建築物耐震設計規範外，尚需要確保寺廟基礎不座落在錯動的斷層或剪裂帶上；唯有如此才能使寺廟免於在未來構造地震中陷落或垮塌破壞。
There are a large number of temples in the mountainous areas of Taiwan. After the 921 Jiji earthquake, the temples of nearby Chelungpu Fault or the shear banding were found, some of which collapsed, and some suffered only minor damage. This thesis has investigated on the major causes of the collapse of temples or remained unharmed ones such as Wanfo Temple, Baihou Temple and Kaunghui Culture and Education Center when the 921 Jiji Earthquake hit.
Results have shown that although the temples have met the design rules of Feng Shui Theory and seismic design specifications of buildings, shear banding or faulting through completed temple foundation results in fall failure or collapse. The main reason is that tectonic earthquakes are disaster-causing earthquakes, and the primary effect of tectonic earthquakes is faulting or shear banding, accounts for over 90% of the total energy of tectonic earthquakes; the secondary effect is ground vibration. It only accounts for less than 10% of the total energy of the tectonic earthquake. Therefore, once the design of temples has only prevented the ground vibration in the tectonic earthquake, it is inevitable that fall failure or collapse will occur under shear banding due to grab the small and let go of the big.
For the temples of fall failure and collapse in the 921 Jiji Earthquake, though some of the temples were in situ reconstructed after the earthquake, based on the design specifications after ground vibration fortification level has increased. However even the ground vibration fortification level was increased, it did not help to improve the resistance of the shear banding. Thus the reconstructed temples will still crack under the effect of shear banding for the felt tectonic earthquakes. Finally, this thesis therefore recommends the design of temples not only comply with the temple Feng Shui Theory and seismic design specifications of buildings released by the government in 1974, but also the temple foundation should not be located on the faulting or shear banding zone. Only in this way can the temple be prevented from falling or collapsing in the future tectonic earthquake. |
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| Table of contents | 摘要 I
ABSTRACT III
圖目錄 VIII
表目錄 XII
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 6
1-3 論文構架 10
第二章 文獻回顧 12
2-1 寺廟風水學 12
2-2 建築物耐震設計規範 15
2-3 斷層與剪裂帶相關文獻 21
2-3-1 斷層與剪裂帶之區分 21
2-3-2 總剪裂帶寬度內之各種剪裂構造 21
2-3-3 剪裂帶型式 22
2-3-4斷層或剪裂帶之變位地形特徵 24
2-3-5斷層錯動之影響範圍 26
第三章 研究內容與研究方法 30
3-1地理位置 30
3-1-1萬佛寺 30
3-1-2白毫禪寺 31
3-1-3光慧文教館 31
3-2地形與地質構造 32
3-2-1萬佛寺 32
3-2-2 白毫禪寺 34
3-2-3光慧文教館 36
3-3地震資料 38
3-3-1台灣地區有感地震資料統計 38
3-3-2規模大於5.0之地震資料 39
3-5 辨識剪裂帶所需GPS速度向量分佈圖 42
3-6 辨識剪裂帶所需衛星影像圖 44
3-6-1萬佛寺 44
3-6-2白毫禪寺 45
3-6-3光慧文教館 46
3-7 寺廟陷落、傾斜或倒塌破壞主要原因之探討方法 46
第四章 研究結果之比較與討論 48
4-1 921集集大地震誘發各寺廟破壞現象 48
4-1-1萬佛寺 48
4-1-2白毫禪寺 50
4-1-3光慧文教館 55
4-2 藉由歷史震央分佈圖辨識剪裂帶結果 58
4-3 藉由GPS速度向量分佈圖辨識剪裂帶結果 59
4-3-1萬佛寺 59
4-3-2白毫禪寺 60
4-3-3光慧文教館 62
4-4 藉由衛星影像圖辨識剪裂帶與剪裂構造結果 64
4-4-1萬佛寺 64
4-4-2白毫禪寺 65
4-4-3光慧文教館 66
4-5剪裂帶錯動誘發寺廟破壞之模型 67
第五章 結論與建議 70
5-1 結論 70
5-2 建議 70
參考文獻 72
圖目錄
圖1-1符合風水學相關規定之寺廟位置T1與T2 1
圖1-2 側向擠壓與側向伸展誘發之剪裂帶型式 3
圖1-3 凸的、凹的髮夾彎與蜿蜒曲折的溪河 5
圖1-4 白毫禪寺在921集集大地震中倒塌破壞情形 7
圖1-5萬佛寺在921集集大地震中倒塌破壞情形 7
圖1-6光慧文教館在921集集大地震中保持穩定安全情形 8
圖1-7 三座寺廟均緊鄰車籠埔斷層 9
圖2-1 理想的建築物之方位配置型式 12
圖2-2寺廟的布局 13
圖2-3 1974年版臺灣地區震區劃分 15
圖2-4 1997年台灣之震區劃分圖 16
圖2-5 1999年台灣之震區劃分圖 17
圖2-6 2005年臺灣之震區劃分圖 18
圖2-7 剪裂帶中存在的各種不同構造 20
圖2-8 HERTZBERG 提出的剪裂帶構成機制 21
圖2-9 藉由速度向量分佈圖定義剪裂帶類型 22
圖2-10斷層或剪裂帶錯動引起的變位地形特徵 24
圖2-11穿過覆土層與各種不同類型岩層之剪裂帶掀斜坡範圍 27
圖3-1 萬佛寺地理位置圖 28
圖3-2 白毫禪寺位置圖 29
圖3-3 光慧文教館地理位置圖 30
圖3-4萬佛寺鄰近地區之地形圖 31
圖3-5白毫禪寺鄰近地區之地形圖 32
圖3-6 光慧文教館鄰近之地形圖 33
圖3-7 萬佛寺鄰近地區之地質圖 34
圖3-8 白毫禪寺鄰近地區之地質圖 35
圖3-9 光慧文教館鄰近地區之地質圖 36
圖3-10 1999年至2018年5月臺灣有感地震發生次數統計圖 37
圖3-11 台灣歷史震央分佈圖 39
圖3-12 GPS速度向量分佈圖 42
圖3-13 萬佛寺鄰近地區之衛星影像圖 43
圖3-14 白毫禪寺鄰近地區之衛星影像圖 43
圖3-15光慧文教館衛星影像圖 44
圖4-1 921集集大地震誘發萬佛寺嚴重破壞現象一 46
圖4-2 921集集大地震誘發萬佛寺嚴重破壞現象二 47
圖4-3 剪裂帶掀斜效應誘發萬佛寺柱子貫穿梁與版 48
圖4-4 921集集大地震中陷落破壞之白毫禪寺 50
圖4-5 座落在剪裂帶掀斜坡上之白毫禪寺 52
圖4-6 座落在剪裂帶掀斜坡上之光慧文教館 53
圖4-7 921集集大地震中光慧文教館階梯出現局部位移現象 54
圖4-8 921集集大地震前後光慧文教館道路入口管制哨 55
圖4-9 藉由台灣歷史震央分佈圖辨識得到的剪裂帶 56
圖4-10萬佛寺鄰近地區藉由921集集大地震GPS速度向量分佈圖辨識得到的剪裂帶 57
圖4-11萬佛寺鄰近地區藉由2017年GPS速度向量分佈圖辨識得到的剪裂帶 58
圖4-12白毫禪寺鄰近地區藉由921集集大地震GPS速度向量分佈圖辨識得到的剪裂帶 59
圖4-13白毫禪寺鄰近地區藉由2017年GPS速度向量分佈圖辨識得到的剪裂帶 60
圖4-14光慧文教館鄰近地區藉由921集集大地震GPS速度向量分佈圖辨識得到的剪裂帶 61
圖4-15光慧文教館鄰近地區藉由2017年GPS速度向量分佈圖辨識得到的剪裂帶 62
圖4-16藉由萬佛寺鄰近地區衛星影像圖辨識得到的剪裂構造 63
圖4-17藉由白毫禪寺鄰近地區衛星影像圖辨識得到的剪裂構造 64
圖4-18藉由光慧文教館鄰近地區衛星影像圖辨識得到的剪裂構造 65
圖4-19錯動的剪裂帶掀斜效應對建築物之影響 65
圖4-20錯動的剪裂帶掀斜效應對寺廟的影響 67
表目錄
表3-1 1991年~2016年台灣地區規模大於5.0之地震資料彙整表 38 |
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| Hits | 281 |
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| Created date | 2022.09.22 |
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| Modified date | 2023.01.17 |
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