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研究生: 李竹凱
Chu-Kai Li
論文名稱: 跨河橋梁耐震能力之易損性分析
Seismic fragility analysis of a river bridge
指導教授: 廖國偉
Kuo-Wei Liao
口試委員: 鍾立來
Lap-Loi Chung
陳瑞華
Rwey-Hua Cherng
鄭敏元
Min-Yuan Cheng
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: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 94
中文關鍵詞: 損傷指標側推分析易損性分析不規則橋梁
外文關鍵詞: Damage Index, Pushover, Fragility analysis, Irregular bridge
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  • 臺灣位處於地震頻繁之地區,國內對於結構物耐震能力需求極為重要,尤其土木建築物使用年限通常較久,所以對其進行耐震評估也是結構生命週其中相當重要的養護工作,然而臺灣國內橋梁高達數萬座,其中不乏許多歷經地震損害後修復完工後繼續使用或因地形因素,導致橋梁結構呈不規則,本研究選取一座現存橋梁,作為研究實例,將地震損傷量化後進行易損性分析,針對其結果探討不規則橋梁因不同觀測點的差異性。研究結果顯示,對於不規則橋梁之耐震分析,在考慮結構能量消散情況下觀測點相異有著極大的差異性,無法以整體最大位移代表橋梁之耐震能力,需謹慎選擇觀測點並考量構件之能量消散。


    Taiwan is located on a high seismic hazard area. Seismic demand often plays a very important role in structural analysis. In particular, the life cycle for an infrastructure is considerably long. Therefore, bridge safety evaluation against seismic excitations becomes the goal of the current study. There are many bridges in Taiwan which contains plenty of irregular bridges which is mainly caused by restoration or retrofitting. In view of uncertainties is inevitable in seismic evaluation, this study proposes to use fragility analysis to consider the aforementioned randomness, in which a damage index, consisting of energy dissipation and displacement, is adopted to measure the structural performance. To demonstrate the proposal method, a numerical study which is an actual bridge, is used. Based on the simulation results, some important conclusions are found: For an irregular bridge, variability in seismic damages at different locations are found to be significant. The maximum displacement alone is not able to provide enough information for seismic damage. Careful selection of the observation location and consideration of the energy dissipation are suggested for bridge seismic assessment.

    誌謝 i 摘要 ii ABSTRACT iii 圖目錄 vii 表目錄 xii 第一章 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2研究動機與目的 1 1.3研究方法 2 1.4論文架構 4 第二章 文獻回顧 5 2.1橋梁耐震評估沿革簡介 5 2.2相關分析方法與理論 6 第三章 分析方法 10 3.1前言 10 3.2數值分析工具介紹 14 3.2.1 SAP2000 14 3.2.2 X-TRACT 16 3.3側推分析 18 3.4簡化模型 19 3.5動態歷時分析 19 3.6損傷指數 19 3.7回歸分析模式 21 3.8易損性分析 23 3.8.1失效機率 23 3.8.2易損性曲線建立 25 第四章 案例分析 28 4.1選定分析之橋梁 28 4.2結構型式、斷面資料 30 4.3 材料模型建立 37 4.4 SAP2000模型建立 45 4.4.1橋面板模擬 45 4.4.2橋梁上部結構與下部結構之連接 47 4.4.3土壤結構互制模擬 49 4.4.4塑鉸性質計算 52 4.4.4.1斷面分析 52 4.4.4.2破壞模式判定 55 4.4.4.3考慮軸力變化 58 4.5側推分析設定 59 4.5.1塑鉸設定 60 4.5.2側推力設定 61 4.5.3側推力分析結果 63 4.6動態歷時分析設定 65 4.6.1反應譜相容 65 4.6.2簡化模型方法 67 4.6.3動態歷時分析結果 69 4.7損傷指數計算 73 4.8回歸分析 76 4.9建立易損性曲線 81 第五章結論與建議 87 5.1結論 87 5.2建議 90 參考文獻 93

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