簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 吳承翰
CHENG-HAN WU
論文名稱: 考慮生命週期成本之最佳設計風速
Determination of Optimal Design WindSpeed Considering Life Cycle Cost
指導教授: 陳瑞華
Rwey-Hua Cherng
口試委員: 鄭蘩
Van Jeng
黃慶東
Ching-Tung Huang
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: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 149
中文關鍵詞: 生命週期成本最佳化可靠度設計風速支撐向量機
外文關鍵詞: Life Cycle Cost, Optinal, Reliability, Design Wind Speed, SVM
相關次數: 點閱:323下載:1
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

本研究以生命週期成本的概念,來尋找出結構物的最佳設計風速,使未來設計者能參考這套分析模式找出最佳設計風速,並根據最佳設計風速來設計出更優化的結構物;然而其中分析的過程結合了可靠度理論,使整個研究問題成為了以可靠度為基礎的最佳化問題,即為一般的RBDO(Reliability Based Design Optimization)問題;而在分析RBDO問題時,可靠度分析的過程往往是複雜且耗時的,若使用蠻力法(Brute-Force Approuch)將使整個研究過程變得沒有效率,因此為了使我們能快速且精確的找出最佳設計風速,本文將應用一些解決RBDO問題的分析方法,其中有支撐向量機( Support Vector Machine , SVM )、局部近似法( Local Approximation , LA)、粒子群演算法( Particle Swarm Optimization , PSO ),並比較以上分析方法的效率與結果,來做為本研究另一項探討的項目。


This study,the Life-Cycle Cost concept is considered in optimizing structure design wind speed .An analysis model is supplied for designers for this paper.The considered Reliability based Design Optimization(RBDO) problem is in general is very diffcultly and time-consuming.To improve the efficiency in searching process,a Support Vector Machine(SVM) and a Local Approximation(LA) are proposed in conjuction with Particle Swarm Optimization (PSO) .Finally a numerical study demonstrates the efficiency and accuracy of the proposed method comparing to brute-force approach.

目 錄 目 錄I 表 目 錄III 圖 目 錄V 1.1 研究動機及目的1 1.2 文獻回顧2 1.3 論文架構5 第二章 結構物最佳設計風速之決定5 2.1 前言5 2.2 結構物最佳設計風速基本定義6 2.2.1 結構物基本設計風速介紹6 2.2.2 最佳設計風速之定義6 第三章 結構物生命週期成本評估8 3.1 結構物生命週期成本基本架構8 3.2 結構物初始成本估計11 3.3 結構物損失成本估計12 3.3.1 損失成本估計項目介紹12 3.3.2 結構物極限狀態層級的損失比與傷亡率分析16 3.3.3 折現率20 第四章 結構物層間變位角超越機率分析20 4.1 結構物廣義單自由度層間變位角分析20 4.2 不確定性介紹26 4.3 結構物層間變位角超越機率分析32 4.3.1 時變可靠度轉非時變可靠度分析32 4.3.2 條件超越機率分析35 第五章 求解可靠度最佳化問題的方法介紹44 5.1 粒子群演算法基礎理論介紹44 5.1.1 粒子群演算法參數介紹45 5.1.2 粒子群演算法計算步驟與分析流程46 5.2 Local Approximation求解最佳化問題的應用48 5.3 支撐向量機求解最佳化問題的應用49 第六章 高樓結構物案例分析51 6.1 目標結構物基本性質介紹51 6.2 問題定義與分析流程52 6.3 隨機變數與分析參數之決定54 6.4 設計風速對結構性質的影響58 6.5 結構物生命週期成本評估63 6.6 層間變位角超越機率分析64 6.7 目標結構物設計風速之最佳化71 6.7.1 粒子群演算法分析流程71 6.7.2 Local Approximation的應用74 6.7.3 支撐向量機的應用78 6.8 最佳化方法分析結果與比較80 第七章 結論與建議86 7.1 結論86 7.2 建議88

參考文獻
1.
Davenport, A. G., “The Relationship of Reliability to Wind Loading”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 13, No. 1-3, pp. 3-17, Dec, 1983
2.
Davenport, A. G., “On the assessment of the reliability of wind loading on low building”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 11, pp. 21-37, 1983
3.
Giovanni Solari,1Member ”Equivalent Wind Spectrum Technique Theory and Applications” , 1Member ,ASCE , November , 1988.
4.
Giovanni Solari,1Member “Gust Buffeting. II: Dynamic Alongwind Response” , ASCE , July , 1993.
5.
Gasser, M., Schueller, G.I., 1997. Reliability-based optimization of structural systems, Mathematical Methods of Operations Research, 46(3), 287-307.
6.
H. S. Ang, W. H. Tang, “Probability Concepts in Engineering Planning and design Volume II, decision, risk, and reliability”,
7.
J. H. Holland, “Genetic Algorithms”, Sci. Am., July, 1992.
8.
John Wiley and Sons Inc ”Random Vibration of Structures”, 1986
9.
Markus Gasser1 and Gerhart Iwo Schueller2”Reliability-Based Optimization of Structural Systems”,1997.
10.
R.-H.Cherng,1Associate Member and T.K.Wen,Member”Reliability of Uncertain Nonlinear Trusses under Random Excitation” , ASCE , September , 1994.
11.
S.K. Au and J.L. Beck ”Estimation of small failure probability in
hugn dimension by subset simulation”Probabilistic Engineering Mechanics , Vol. 16 , No. 4 , 2001.
12.
Schueller, G.I., Hirtz, H., and Booz, G. “The effect of uncertainties in
wind load estimation on reliability assessments”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 14, pp. 15-26, 1983
13.
Paul H. Wirsching and Thomas L. Paez and Keith Ortiz “Random Vibrations Theory and Practice” , 1995.
14.
Y.K. Wen, 1Member and Y.J. Kang2”Minimum Building Life-Cycle Cost Design Criteria I:Methodology” , ASCE , March 2001.
15.
Y.K. Wen, 1Member and Y.J. Kang2”Minimum Building Life-Cycle
Cost Design Criteria II:Applications” , ASCE , March 2001.
16.
蔡益超、陳瑞華、項維邦,"建築物風力規範條文、解說及示範例
之研訂" 內政部建築研究所,民國85年6月。
17.
陳瑞華1、徐偉誌2”改良式支撐向量回歸模型於風速之內插預測”,中國土木水利工程學刊 第二十卷 第二期,民國九十七年。
18.
葉錦勳,台灣地震損失評估系統-TELES,民國九十二年。
19.
廖志昌,風力規範中標稱風速與高樓舒適度條文可靠度之研究” 國立台灣科技大學營建工程系碩士論文,民國八十四年。
20.
徐偉誌,建築結構橫風向耐風反應譜之研究,國立台灣科技大學營建工程系碩士論文,2002年。
21.
黃新達,建築結構順風向與橫風向風力載重之不確定性分析,國立台灣科技大學營建工程系碩士論文,1997年
22.
http://www.taian.com.tw/,人員受傷死亡保險理賠資料(泰安產物保險)
23.
http://www.dgbas.gov.tw/lp.asp?ctNode=2852&CtUnit=1088&BaseDSD=7&mp=1,物價指數,行政院主計處網站
24.
http://www.stat.gov.tw/lp.asp?CtNode=486&CtUnit=331&BaseDSD=7&mp=4,物價指數背景資料說明,行政院主計處網站

無法下載圖示 全文公開日期 2016/01/20 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
QR CODE