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研究生: 陳柏湧
Bo-Yong Chen
論文名稱: 考慮回復性能曲線影響之鋼橋地震風險量化分析
Seismic Risk Resilience Analysis for Retrofitting Benefit of Steel Bridges Considering the Resilient-Path Effect
指導教授: 邱建國
Chien-Kuo Chiu
口試委員: 廖國偉
Kuo-Wei Liao
劉光晏
Kuang-Yen Liu
吳育偉
Yu-Wei Wu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 136
中文關鍵詞: 耐震補強系統可靠度敏感性分析回復性能回復路徑社會成本社會成本折減率
外文關鍵詞: Seismic Retrofit, System Reliability, Sensitivity Analysis, Resilience, Recovery Path, Social Cost, Social Cost reduction rate
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橋梁受到災害時會導致非預期性損失,其損失來源為修補橋梁費用與無法提供正常額定交通容量而造成用路人需增加之額外成本。本研究以系統可靠度之概念計算橋梁損傷發生機率,將原有的橋柱耐震性能加入元件或構件檢核,檢核項目依據補強規範之補強項目,如:防落長度、支承剪力,下部基礎結構檢核等,以四種系統可靠度方法計算出損傷等級之超越機率,依照不同服務年限計算出各損傷等級之發生機率,希望更能符合真實橋梁之受損狀態,並且以敏感性分析找出各橋梁之敏感構件,以利補強時能夠真對該構件進行設計補強工法,本研究亦探討橋梁受損後之回復性能,以各服務年限損傷發生機率計算其回復性能,並考量不同回復路徑所算出之回復性能,以反映修補時交通容量之變化,並以此計算社會成本,如;交通容量減少、車輛繞道或車速降低所花費之成本,最後以定值型回復路徑為基準,計算不同工法所對應之不同回復路徑以此計算社會成本折減率。最後本研究以台北市三座橋梁進行試算比較,以了解本方法之實用性。


When a bridge is destroyed or damaged seriously under earthquake, the recovery cost and social cost may exceed the expected loss. This study adopts the system reliability method to estimate the occurrence probabilities of each damage state of a bridge structure including damage states of several selected components or members, and adopts four ways to estimate the occurrence probabilities, according to the different length of service to estimate the occurrence probabilities of each damage state, In order to recovery work, this paper find the sensitive components or members. Engineer can design for it.This study considered recovery after bridge is destroyed. Use different recovery event definition to estimate recovery.And adopts it to calculate social cost. Finally this study take “constant type recovery path” as the standard. This study calculate Social cost reduction rate by different recovery event. Three Steel bridges in Taipei are selected in the case study to demonstrate the application of the proposed estimation procedure.

目錄 第一章 緒論 1 1.1研究動機 1 1.2研究目的與對象 2 1.3論文架構與流程圖 3 第二章 文獻回顧 5 2.1橋梁耐震能力評估 5 2.1.1上部子結構(橋柱)之耐震分析評估 5 2.1.2基礎子結構之耐震分析評估 14 2.2回復性能(Resilience)之定義與應用 16 2.2.1各種回復性能定義公式 19 2.2.2回復性能之應用 22 第三章橋梁系統可靠度與損傷敏感性分析 26 3.1地震危害度分析 28 3.1.1機率式地震危害度分析 28 3.1.2有效地表加速度超越機率曲線 29 3.2側推分析 32 3.2.1重陽橋引道基本資料與側推分析結果 32 3.2.2基隆路高架橋基本資料與側推分析結果 35 3.2.3濱江跨越橋基本資料與側推分析結果 38 3.3橋梁損傷等級區分與評估 41 3.3.1 EPA-譜位移關係圖計算超越機率 42 3.3.2定義構件或元件損傷等級 46 3.3.3構件損傷等級超越機率 53 3.4系統可靠度 53 3.4.1三階近似分析 54 3.4.2蒙地卡羅模擬(MCS) 57 3.4.3反應曲面法(RSM) 58 3.4.4四階力矩法(First-four Moments) 60 3.4.5綜合比較 64 3.5橋梁系統可靠度之敏感性分析 77 3.5.1重陽橋引道敏感性分析 78 3.5.2基隆路高架橋敏感性分析 82 3.5.3濱江跨越橋敏感性分析 86 3.6各損傷等級發生機率 91 3.6.1各橋梁車行方向服務年限損傷機率 91 第四章 考慮回復性能之地震風險評估 94 4.1回復性能之定義 95 4.1.1回復性能 96 4.1.2回復方程式 99 4.1.3修復時間 99 4.2橋梁回復性能 100 4.3橋梁地震風險評估 108 4.3.1橋梁修復費用 109 4.3.2橋梁震損之社會成本 111 4.4震後成本評估 114 第五章 結論與建議 123 5.1結論 123 5.2建議 127 參考文獻 128 附錄A 131

參考文獻
[1]國家地震工程研究中心,公路橋梁耐震能力評估及補強準則之研究,(2009)。
[2]程瑞忠,考慮回復性能支橋梁補強效益研究,台灣科技大學營建工程系,碩士論文(2015)。
[3]Ayyub, B.M., “Practical Resilience Metrics for Planning, Design, and Deci,”ASCE,(2015)。
[4]臺北市政府工務局新建工程處,臺北市橋梁耐震評估工作期初報告,(2013)。
[5]交通部,交通技術標準規範類公路工程部橋梁耐震設計規範,(2008)。
[6]Kuang-Yen Liu, Witarto, Kuo-Chun Chang, “Evaluation of Fu-R-T (Modified R-µ-T) Concept on Seismic Evaluation of Bridge Column” International Symposium on Reliability Engineering and Risk Management (ISRERM'2014).Taipei, Taiwan.
[7]鋼筋混凝土建築物耐震能力評估手冊─視窗化輔助分析系統SERCB Win2012,內政部建築研究所,(2012)。
[8]黃泰霖,系統韌性概念回顧與災防策略之省思(2012)。
[9]Zhou, H., Wang, J., Wan, J. and Jia, H.“Resilience to Natural Hazards: A geographic perspective,”Natural Hazards, 53(1), pp. 21-41(2010).
[10]Tierney, K. and Bruneau, M.“Conceptualizing and Measuring Resilience: A Key to Disaster Loss Reduction.”TR News 250 (May-June), pp. 14-17(2007).
[11]Bruneau, M and Reinhorn, A.“Exploring the Concept of Seismic Resilience for Acute Care Facilities,”Earthquake Spectra. 23(1), pp. 41-62(2007).
[12]Bruneau, M et al.“A Framework to Quantitatively Assess and Enhance the Seismic Resilience of Communities,”Earthquake Spectra 19(4), pp.733-752(2003).
[13]Bocchini, P.,Frangopol, D.(2014), Ummenhofer, T., and Zinke, T.,“Resilience and Sustainability of Civil Infrastructure: Toward a Unified Approach,”Journal of Infrastructure System, ASCE, 20(2)(2014).
[14]Cimellaro, G., Reinhorn, A., and Bruneau, M.,“Framework for analytical quantification of disaster resilience, Engineering Structures, ”32(11),pp. 3639-3649(2010).
[15]Venkittaraman, A. and Banerjee, S.“Enhancing resilience of highway bridges through seismic retrofit, Earthquake Engineering & Structural Dynamics,”43(8),pp. 1173-1191(2013).
[16]Decò, A., Bocchini, P. and Frangopol, D.“A probabilistic approach for the prediction of seismic resilience of bridges.”Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 42(10), pp. 1469-1487(2013).
[17]鈴木基行,構造物信頼性設計法ソ基礎,(2010)。
[18]趙衍剛、小野徹郎,応答曲面法ズプペ骨組ЁЗЪуソ構造信頼性解析,(1997)。
[19]Yan-Gang Zhao and Zhao-Hui Lu.“Methods of Moment for Structural Reliability”,pp236-238(2016).
[20]Federal Emergency Management Agency U.S.“Department of Homeland Security,”Hazus-MH MR4(2009)
[21]徐梓隆,群橋生命週期維護策略最佳化之模式研究,臺灣科技大學營建工程系,碩士論文(2014)。

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