建築物在抵抗側向地震力作用時，容許結構桿件產生破壞以損耗地震能量。依目前耐震設計原則，最應避免下列何種破壞情形的發生？

本題考點

耐震韌性設計的破壞模式控制——容許哪些構件以延展性的降伏行為消耗地震能量，又必須排除哪一種「脆性」且「危及垂直承載」的破壞；核心觀念是「強柱弱梁」與「先撓曲降伏、後剪力破壞」。

正解理由

韌性設計的前提有兩個：消能部位的破壞形式必須是有變形能力的撓曲降伏或拉力降伏，而且這些部位失效後不能讓建築物倒塌。依《建築技術規則建築構造編》第 411 條，梁柱接頭之設計應可使梁端順利產生塑鉸，接頭不致產生剪力破壞，可見規範刻意把消能位置安排在梁端，同時把剪力破壞排除在外。《建築物混凝土結構設計規範》第 15.11.3.3 節的說明更指出，抵抗側向力系統內的構材，設計上必須使其在非彈性位移時承載能力不致降低；

即使是非抵抗側向力的構件，在側向位移發生時也須能提供足夠的垂直載重抵抗能力。鋼筋混凝土柱承擔上方各樓層傳下的垂直載重，一旦發生斜向剪力破壞，斜裂縫貫穿斷面、保護層與核心混凝土崩落、箍筋拉開或斷裂，強度在很小的變形下就驟然下降，沒有降伏平台可以消能；柱失去軸向承載力，上方樓層隨之下墜，形成層崩塌。四個選項中，同時具備「脆性破壞」與「喪失垂直承載」兩項特徵的只有柱的剪力破壞，故選 B。

逐項排除

1. (A)

   隔間磚牆斜向剪力破壞：不是最應避免的情形。《建築法》第 8 條所稱主要構造為基礎、主要樑柱、承重牆壁、樓地板及屋頂，非承重的隔間磚牆不在其列，不負擔構架的垂直載重。隔間牆受層間變形擠壓而出現斜向裂縫，屬可修復的非結構損壞，不會直接使建築物崩塌。要成為「最應避免」的對象，破壞必須同時發生在承擔垂直載重的主要構件上且屬脆性，也就是 (B) 的柱剪力破壞。

2. (B)

   鋼筋混凝土柱斜向剪力破壞：符合題目所問。剪力破壞屬脆性破壞，發生前幾乎沒有明顯變形可作預警，也無法經歷反覆的大變形而維持強度；柱又位在垂直載重傳遞路徑的關鍵位置，剪力失效等於失去軸向承載力，正是《建築物混凝土結構設計規範》第 15.11.3.3 節所要求「非彈性位移時承載能力不致降低」的反面。設計上是讓柱的剪力強度高於其撓曲強度所對應的剪力需求，使柱即使受到大變形也只會先發生撓曲行為，而不先剪壞。

3. (C)

   梁端點產生塑性鉸：不是要避免的情形，反而是耐震設計刻意安排的消能機制。依《建築技術規則建築構造編》第 411 條，梁柱接頭應可使梁端順利產生塑鉸；梁端塑鉸屬撓曲降伏，可經歷大量反覆轉角而強度不驟降，而且梁局部受損不會切斷整棟建築物的垂直載重路徑。要與它區分的是「同一樓層柱上下端同時形成塑鉸」：那會形成軟弱層機制，才是韌性設計要避免的；所以正確的塑鉸位置是梁端，不是柱端。

4. (D)

   框架內斜撐拉力降伏：不是要避免的情形，而是斜撐構架的主要消能來源。依《建築技術規則建築構造編》第 258 條之 1，設計拉力構材時應考量全斷面之降伏與淨斷面之斷裂；全斷面降伏時鋼材持續伸長、吸收能量，屬延展性行為，淨斷面斷裂則是突然的脆性破壞。題目所述「拉力降伏」屬前者，是容許發生的消能行為；斜撐構架真正要排除的是接合處淨斷面斷裂或接合破壞，使斜撐在降伏消能之前就先失效。

記憶點