| 姓名 |
廖家禎(Chia-Chen Liao)
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畢業系所 |
營建管理研究所 |
| 論文名稱 |
拱橋與π型橋目視檢測評估方法之研究
(Visual Inspection and Evaluation Standards for Arch and K-frame Bridges)
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| 摘要(中) |
國內目前針對橋梁狀況之檢測方式以DER&U目視檢測評估方法為標準，此檢測方法以橋梁構件之損害程度、損害範圍、與安全之相關性及急迫性等目視檢測之結果來初步判定橋梁之狀況。但最早的DER&U目視檢測僅針對一般梁式混凝土橋發展而成，對於特殊結構橋梁並不適用，是以後來陸續發展出適用於鋼橋、斜張橋及長橋的DER&U目視檢測方法，但在「臺灣地區橋梁管理系統」中特殊結構之拱橋與π型橋數量總共多達兩百餘座，其特有構件及受力行為皆與一般梁式橋梁相異，造成檢測時無法確實紀錄所有構件劣化狀況，使得檢測結果與實際狀況不符，可能耽誤橋梁進行維修的時機，造成橋梁管理單位的困擾。
本研究目的為針對拱橋與π型橋建立一套目視檢測評估方法。此檢測評估方法以鋼筋混凝土橋之DER&U目視檢測標準為基礎，建立拱橋與π型橋的構件分類與檢測評估標準。首先定義出拱橋與π型橋類型，探討拱橋、π型橋與一般混凝土橋之構件不同處及各構件劣化類型，並訂定各構件之檢測評估標準，再依專家訪談與問卷之結果，訂定拱橋與π型橋各構件的權數，由此即可依目視檢測之結果計算出拱橋與π型橋之狀況指標值（Condition Index, CI）。
本研究所建立之拱橋目視檢測標準與評估之方法，亦可應用於目前國內各橋梁管理單位所使用之「臺灣地區橋梁管理系統」中，便於橋梁管理單位對拱橋或π型橋進行檢測及評估之工作，使此橋梁管理系統之資訊更加完整，功能更為完善。 |
| 摘要(英) |
Currently, the DER&U (Degree, Extent, Relevancy, and Urgency) methodology is the standard method for visual inspection and evaluation of bridges in Taiwan. The original inspection and evaluation standards of the methodology were initially developed for concrete bridges. For special bridges such as steel, steel, cable-stayed, and long bridges, the inspection and evaluation standards have been developed by various researchers in the past few years. However, there are still more than 200 arch and k-frame bridges in the Taiwan Bridge Management System (T-BMS), and their standards of inspection and evaluation are not yet defined. Incorrect inspection or evaluation results could be obtained, if existing standards were applied to these special bridges without considering the differences in structure or in components
The purpose of this study is to develop two sets of visual inspection and evaluation standards for the arch and k-frame bridges based on the DER&U methodology. This research defined first the typical components and their deteriorations for both arch and k-frame bridges in order to distinguish them from concrete bridges. Inspection criteria and weights of the bridge components are then defined by interviewing with experts. Another two sets of weights of the bridge components were also determined by applying the analytic hierarchy process (AHP) method. Thus, condition index (CI) of these two kinds of special bridges can be calculated by the same DER&U methodology. Finally, several arch and k-frame bridges were inspected and evaluated using the developed standards for validation.
The proposed inspection and evaluation standards for arch and k-frame bridges are expected to be incorporated into the Taiwan Bridge Management System (T-BMS) in the near future. |
| 關鍵字(中) |
★ 目視檢測
★ 拱橋
★ π型橋
★ 橋梁管理系統
★ 狀況指標值 |
關鍵字(英) |
★ Bridge Management System
★ Visual Inspection
★ DER&
★ U methodology
★ Arch Bridge
★ K-frame Bridge
★ Condition Index |
| 論文目次 |
摘要 I
Abstract II
謝誌 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究範圍 2
1.4 研究方法與流程 2
1.5 論文架構 3
第二章 文獻回顧 4
2.1 國內外橋梁劣化評估方法簡介 4
2.1.1 國外橋梁劣化評估法 4
2.1.1.1 英國公路橋梁檢測優先權標準 4
2.1.1.2 美國聯邦公路總署橋梁檢測與劣化評等標準 5
2.1.1.3 日本道路公團橋梁構件狀況評等系統 7
2.1.1.4 中國公路橋梁綜合評定方法 8
2.1.2 國內橋梁劣化評估法 9
2.1.2.1 ABCDN評估法 9
2.1.2.2 DER&U評估法 10
2.2 橋梁構件編碼系統 13
2.3 小結 16
第三章 拱橋、π型橋分析與探討 17
3.1 拱橋分析與探討 17
3.1.1 拱橋定義 17
3.1.2 拱橋類型 18
3.1.3 拱橋檢測構件 20
3.1.4 拱橋劣化損傷類型 21
3.1.4.1 混凝土拱橋劣化損傷類型 21
3.1.4.2 鋼拱橋劣化損傷類型 24
3.2 π型橋分析與探討 27
3.2.1 π型橋定義 27
3.2.2 π型橋檢測構件 28
3.3 小結 28
第四章 拱橋與π型橋檢測方式及劣化判定標準 29
4.1 檢測相關資訊 29
4.1.1 構件檢測紀錄方式 29
4.1.1.1 拱橋構件檢測紀錄方式 29
4.1.1.2 π型橋構件檢測紀錄方式 30
4.1.2 檢測構件編碼系統及相關表格 30
4.1.2.1 拱橋檢測構件編碼系統及相關表格 31
4.1.2.2 π型橋檢測構件編碼系統及相關表格 35
4.2 檢測構件DERU判定標準 37
4.2.1 D值判斷方式 37
4.2.2 E值判斷方式 38
4.2.3 R值判斷方式 39
4.2.4 U值判斷方式 40
4.3 拱橋構件劣化之判定準則 41
4.4 檢測構件權數 45
4.4.1 拱橋構件權數 45
4.4.1.1 層級分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP) 45
4.4.1.2 專家建議方式 47
4.4.2 π型橋構件權數 47
4.5 評估指標計算 48
4.6 小結 49
第五章 橋梁實地檢測案例 50
5.1 中正橋(1C-1) 50
5.1.1 中正橋(1C-1)基本資料 50
5.1.2 中正橋(1C-1)構件劣化損傷情形 51
5.1.3 中正橋(1C-1)狀況指標(CI值) 52
5.2 平陽橋(5E-35) 54
5.2.1 平陽橋(5E-35)基本資料 54
5.2.2 平陽橋(5E-35)構件劣化損傷情形 54
5.2.3 平陽橋(5E-35)狀況指標(CI值) 56
5.3 虹揚橋 56
5.3.1 虹揚橋基本資料 56
5.3.2 虹揚橋構件劣化損傷情形 56
5.3.3 虹揚橋狀況指標(CI值) 58
5.4 福安橋 58
5.4.1 福安橋基本資料 59
5.4.2 福安橋構件劣化損傷情形 59
5.4.3 福安橋狀況指標(CI值) 61
5.5 羅浮橋 61
5.5.1 羅浮橋基本資料 61
5.5.2 羅浮橋構件劣化損傷情形 61
5.5.3 羅浮橋狀況指標(CI值) 63
5.6 寶山三號跨越橋(雙向) 63
5.6.1 寶山三號跨越橋(雙向)基本資料 63
5.6.2 寶山三號跨越橋(雙向)構件劣化損傷情形 63
5.6.3 寶山三號跨越橋(雙向)狀況指標(CI值) 65
5.7 CI值綜合結果探討 65
5.8 小結 67
第六章 結論與建議 68
6.1 結論 68
6.2 建議 68
參考文獻 70
附錄一 拱橋及π型橋構件權數與劣化判定問卷 72
附錄二 實地檢測橋梁之CI值計算表 85 |
| 參考文獻 |
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[28] 徐耀賜，『橋梁結構之基本功能』，全威圖書有限公司，1996。
[29] 王如鈺、王雲程，『拱橋』，憬藝企業有限公司，1996。
[30] 王如鈺，王雲程，『橋樑吊索講義』，憬藝企業有限公司，1996。
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[32] 劉效堯、蔡鍵、劉暉，『橋梁損傷診斷』，人民交通出版社，2002。
[33] 邵旭東，『橋梁工程』，人民交通出版社，2003。 |
| 指導教授 |
姚乃嘉、陳建州
(Nie-Jia Yau、Jian-Zhou Chen)
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審核日期 |
2008-7-17 |
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