耐震設計規範有關最小設計水平總橫力計算式中，結構系統地震力折減係數 Fu 值是反應圖示中那一個區段間的折減行為？（圖示中 A 點為最小設計水平總橫力，B 點為結構系統起始降伏地震力，C 點為理想化彈塑性系統的降伏點，O 點→E 點為彈性系統的結構行為，O 點 →C 點→D 點為理想化彈塑性系統的結構行為） V E Veu C D Vy B Vs Vd A O Δw Δy Δu

本題考點

耐震設計中「設計地震力如何由彈性地震需求逐段折減」的觀念，也就是結構系統地震力折減係數 Fu、系統超額強度與起始降伏地震力放大倍數 αy 三者，在題圖的力—位移曲線上各自對應哪一段。

正解理由

《建築技術規則建築構造編》第 43 條之 1 明定計算設計地震力時，可考慮抵抗地震力結構系統之類別、結構材料種類及韌性設計，確認其韌性容量後折減設計地震，並以結構系統地震力折減係數反映各種結構系統的韌性。對照題圖：O→E 是假設結構始終保持彈性時的反應，地震需求一路上升到 E 點，對應水平力 Veu；O→C→D 是理想化彈塑性系統，結構在 C 點以 Vy 全面降伏後，改以塑性變形（位移由 Δy 延伸到 Δu）吸收地震能量，不必再承受更大的力。

結構因為具有韌性而得以「少扛」的那一段力，就是由彈性需求 Veu 降到理想化降伏強度 Vy 的差距，即 Fu = Veu / Vy，在圖上正是 C 點到 E 點之間的區段。故選 D。

逐項排除

1. (A)

   A-B 區段：A 點是最小設計水平總橫力 Vd，B 點是結構第一個斷面開始降伏時的地震力 Vs。兩者之比 Vs / Vd 是起始降伏地震力放大倍數 αy，反映的是設計方法（工作應力法或強度設計法）本身隱含的安全餘裕：設計地震力放大 αy 倍後，構造才出現第一個斷面降伏。它與結構系統的韌性無關，因此不是 Fu；對應 Fu 的區段應改為 C-E。

2. (B)

   B-C 區段：由 B 點起始降伏到 C 點理想化全面降伏，結構各斷面陸續降伏、內力重新分配，整體強度仍可再上升，這段比值 Vy / Vs 是結構系統的超額強度，來自靜不定結構的強度儲備，不是韌性造成的折減。Fu 要量的是 C 點以上、直到彈性需求 E 點的那一段。

3. (C)

   C-D 區段內：C 到 D 是理想化彈塑性系統降伏後的水平段，水平力維持 Vy、位移由 Δy 增加到 Δu，描述的是結構的韌性容量（極限位移與降伏位移的關係）。韌性容量是 Fu 之所以能夠折減的「原因」，但 Fu 本身是兩個力的比值，量的是彈性需求被降低了多少，必須沿縱軸由 E 量到 C，而不是沿著水平的塑性段量測。

4. (D)

   C-E 區段內：E 點是彈性系統在同一地震下所需承受的水平力 Veu，C 點是理想化彈塑性系統的降伏強度 Vy，兩者之比 Veu / Vy 正是結構系統地震力折減係數 Fu，此選項符合題目所問。

記憶點