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研究生: 賈奕騰
Yi-teng Chia
論文名稱: 跨河橋梁耐洪能力之可靠度分析
Reliability of cross-river bridge against floods
指導教授: 廖國偉
Kuo-Wei Laio
口試委員: 高金盛
none
邱建國
none
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: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 100
中文關鍵詞: 系統可靠度橋梁耐洪樁基礎
外文關鍵詞: system, reliability
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  • 台灣屬狹長型島嶼,河川眾多,因此跨河結構物成為台灣重要的交通樞紐;然而台灣河川湍急直接影響眾多的跨河橋梁安全性,過去因受風災而導致橋梁損毀或破壞的案例不乏;因此跨河橋梁之耐洪能力備受關注。
    近年來台灣的專家與學者們擬定了對於橋梁檢測的模式與方法,目視法為目前橋梁檢測之主流,受測項目輔以配分後可得整體之評估分數,據此判斷是否詳細評估的需要。因為目視法具有無可取代的便捷性與經濟性,所以只要運用得宜,將為判斷橋梁耐洪能力之利器;然而目測法受限於檢測人員的專業程度,以及主觀的目測項目、配分與評估標準。
    然而,主要影響橋梁之耐洪能力的因素,多具有高度的不確定性,目前的初步評估辦法並未將影響因素的不確定納入考量;因此,本研究擬提出一個以可靠度為基礎分析橋梁耐洪能力之方法,並依此方法分析大甲溪的東勢大橋之耐洪能力。


    Taiwan is a long and narrow island with many rivers. Therefore, bridge plays an important role in Taiwan’s transportation system. In the past, many bridges were damaged in floods. One of the key observations is the scour depth. In Taiwan, specialists and scholars aim to develop methods for inspection of bridges. Preliminary inspection evaluation form (PIEF) is one of the most popular methods for bridges examination. PIEF basically is a table consisting of many contributing factors. Among these factors, the scouring depth is the most important one. If the PIEF is used correctly, it will be a good tool as a judgement upon the scour potential. However, a PIEF is often only based on the engineers’ experience, resulting a subjective conclusion of inspection. In fact, the scour potential possesses highly uncertainty, however, PIEF does not consider this through a probabilistic way. Thus, this study proposed a reliability-based evalution. The proposed method is used to evaluate the safety of Tung-Shih Bridge against a 100-year floods.

    目錄 誌謝I 摘要II ABSTRACTIII 目錄IV 表目錄VII 圖目錄IX 第一章 緒論1 1.1 研究背景與動機1 1.2 研究方法與目的9 第二章 文獻回顧10 2.1 樁基礎分析10 2.1.1載重分配10 2.1.2 樁基礎之軸力需求14 2.1.3 樁基礎之軸力容量15 2.1.3.1 樁基礎之極限支承力15 2.1.3.2 以現場標準貫入試驗N 值推估基樁極限支承力17 2.1.3.3 單樁拉拔力18 2.1.4 樁基礎之最大剪力、最大彎矩與樁頂轉角量、位移量19 2.1.5 等值土壤彈簧22 2.1.6以經驗公式預測沖刷深度24 2.2 蒙地卡羅法(MONTE CARLO SIMULATION, MCS)30 2.3 反應曲面法(RESPONSE SURFACE METHOD, RSM)34 2.3.1 SVM[15]34 2.3.2 LSSVM[16]38 2.3.3 SVR[17]40 第三章 研究方法41 3.1 研究東勢大橋定然式分析流程43 3.1.1結構性質43 3.1.2 土壤性質46 3.1 變數分佈模擬47 3.1.1 水流速、水位高度47 3.1.2 沖刷深度51 3.1.3 SPT-N值53 3.2 性能方程式54 3.2.1 支承力破壞54 3.2.2 拉拔力破壞54 3.2.3 基樁剪力破壞55 3.2.4 基樁彎矩破壞56 3.2.5 樁頂位移量破壞56 3.3 蒙地卡羅分析法60 3.4 反應曲面分析法61 3.4.1 LSSVM62 3.4.2 SVR64 第四章 範例說明66 4.1 HEC-RAS建模66 4.2可靠度分析74 4.2.1蒙地卡羅法74 4.2.2 LSSVM74 4.2.3 SVR77 4.3 各方法之結果比較91 第五章 結論與建議95 5.1 結論95 5.2 建議97 參考文獻98

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