| 姓名 |
康瑞騰(Jui-Teng Kang)
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畢業系所 |
土木工程學系 |
| 論文名稱 |
建立混凝土橋梁安全性指標及評估方法之研究
(The study is to build up the safety index and the rating method of the reinforced concrete bridge.)
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| 摘要(中) |
公路工程之興建與管理生命週期中，橋梁為扮演跨越河川、山谷等障礙物之重要公路設施。然而許多橋梁在經歷過多的砂石車超載、河川砂石盜採、地震、土石流、河川急流侵蝕、橋齡過大等情況下，已受到相當嚴重的損害。尤其在公路系統中，橋梁若因故中斷無法提供服務時，將增加用路人社會成本，影響國家經濟發展甚鉅，故維護橋梁安全管理實為一重要課題。
有鑑於此，為提升目前橋梁管理系統之成效及經濟效益，並導入最低生命週期成本，實有發展一套以生命週期導向之橋梁管理系統之需求。本研究之目的乃建立台灣地區混凝土橋梁安全性指標及評估方法，並以實例評估作業分析評估方法之合理性，藉此建立「生命週期導向之橋梁管理系統」之安全性指標（Safety Index）。主要的研究內容如下：
1.建立橋梁安全性之關鍵因素及評估架構。
2.由所得之關鍵因素發展橋梁安全性之評估方法。
3.利用分析層級程序法（Analytical Hierarchy Process）和戴爾菲法（Delphi）建立各評估方法之權值。
4.由評估實例作業分析本研究之評估方法。
期能由此建立橋梁綜合分數，代表橋梁的安全狀況指標，以作為橋梁檢測及維修之參考依據。 |
| 摘要(英) |
In the building of the transportation network, the bridge has played an important role to cross the river, the valley, etc. However, many bridges are severely damaged due to overloading and natural effects. For instance, many gravel trucks are overloaded, gravel in the river are taken. When stricken by earthquakes or landslides, bridges may face great damage. In the transportation system with ill-maintained bridge, which is not able to provide services for people, the social expenditure will increase. In this way, it will affect the economic development of the country; therefore, it is an important course to maintain the safety of the bridge.
In view of this, promoting the efficiency in the bridge management system, the economic efficiency and leading to the lowest cost of the life cycle, it is necessary to develop a life cycle based bridge management system. The goal of this study is to build up the safety index of the bridge with concrete and the rating method, taking examples for the rating method, and thus sets up the Safety Index of “Life-Cycle Based Bridge Management System”. The main contents of this study are as following:
1.Build up the key factors of the bridge safety and construction of the rating method.
2.Develop the safety index of the bridge and the rating method with the key factors.
3.Make use of the Analytical Hierarchy Process and the Delphi method to establish the weight of the proposed method.
4.Use examples to demonstrate the feasibility of the proposed method.
We expect to establish the composite scores of the bridge, and regard the safety index of the bridge as the reference for the inspection, repair and management of the bridge hereafter. |
| 關鍵字(中) |
★ 評估
★ 安全性指標
★ 分析層級程序法 |
關鍵字(英) |
★ Safety Index
★ Rating
★ Analytical Hierarchy Process |
| 論文目次 |
摘 要 I
目 錄 III
表目錄 VII
圖目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 文獻回顧 2
1.4 研究內容 6
第二章 安全性評估架構及關鍵因素之探討 9
2.1 橋梁安全性評估架構 9
2.2 用路人安全評估 10
2.2.1 橋梁與公路線形 11
2.2.2 安全視距 13
2.2.3 伸縮縫現況 15
2.2.4 磨耗層現況 16
2.2.5 護欄高度 17
2.2.6 限重與限速 18
2.2.7 排水功能 19
2.2.8 附屬設施現況 19
2.2.9 檢測項目比對 20
2.3 結構安全評估 21
2.3.1 耐震安全性評估 21
2.3.1.1 落橋評估 21
2.3.1.1.1 設計年度 22
2.3.1.1.2 地盤種類 23
2.3.1.1.3 液化潛能 24
2.3.1.1.4 同一振動單元土層變化 24
2.3.1.1.5 基礎裸露深度與容許沖刷深度的比值 25
2.3.1.1.6 有無內連接 25
2.3.1.1.7 防落橋長度Ne 26
2.3.1.1.8 防落裝置 27
2.3.1.1.9 縱坡坡度S(%) 27
2.3.1.1.10 橋址震區 28
2.3.1.1.11 具伸縮縫橋墩或橋台歪斜角度θ 30
2.3.1.1.12 橋台及橋墩基礎型式 31
2.3.1.1.13 檢測項目比對 31
2.3.1.2 強度、韌性評估 32
2.3.1.2.1 設計年度 33
2.3.1.2.2 地盤種類 33
2.3.1.2.3 液化潛能 33
2.3.1.2.4 同一振動單位土層變化 34
2.3.1.2.5 基礎裸露深度與容許沖刷深度比值 34
2.3.1.2.6 橋墩高寬比R 35
2.3.1.2.7 橋墩箍筋細部 35
2.3.1.2.8 振動單位中橋墩最高與最低的比值 36
2.3.1.2.9 柱主筋斷點之箍筋量Ash 36
2.3.1.2.10 橋墩高度 37
2.3.1.2.11 橋墩及基礎裂損程度 37
2.3.1.2.12 靜不定度 38
2.3.1.2.13 歪斜角度θ 38
2.3.1.2.14 橋台及橋墩基礎型式 38
2.3.1.2.15 檢測項目比對 39
2.3.1.3 穩定性評估 40
2.3.1.3.1 液化潛能 40
2.3.1.3.2 基礎裸露深度與容許沖刷深度比值 41
2.3.1.3.3 橋台及橋墩基礎型式 41
2.3.1.3.4 檢測項目比對 41
2.3.2 載重能力評估 42
2.3.2.1 設計載重 42
2.3.2.2 重車流量 43
2.3.2.3 結構型式 44
2.3.2.4 磨耗層表面平整度 44
2.3.2.5 混凝土橋面版 45
2.3.2.6 伸縮縫現況及功能 46
2.3.2.7 主梁 46
2.3.2.8 隔梁數及功能 47
2.3.2.9 支承現況 47
2.3.2.10 帽梁橋墩橋台基礎 48
2.3.2.11 限重及限速 48
2.3.2.12 檢測項目比對 49
2.3.3 耐洪能力評估 49
2.3.3.1 主河道變遷 50
2.3.3.2 河川辦理整治情形 50
2.3.3.3 鄰近有無採砂 51
2.3.3.4 上游攔河堰 51
2.3.3.5 上游橋梁 52
2.3.3.6 基礎型式 52
2.3.3.7 橋墩型式 52
2.3.3.8 支承現況 53
2.3.3.9 基礎裸露深度與容許沖刷深度比值 53
2.3.3.10 本河川附近其他橋梁有無沖刷問題 54
2.3.3.11 梁底高程 54
2.3.3.12 阻水面積比RA 55
2.3.3.13 橋墩方向與河川流向角度θ 55
2.3.3.14 橋墩形狀 56
2.3.3.15 基礎保護措施 56
2.3.3.16 檢測項目比對 57
第三章 評估項目權重及安全性指標之建立 59
3.1 分析層級程序法之理論基礎 59
3.1.1 相對權重之計算 60
3.1.2 一致性之檢定 62
3.1.3 整體層級權重之計算 63
3.1.4 分析層級程序法之優缺點 64
3.1.5 戴爾菲法之介紹 64
3.2 有效性評估層級之選定 65
3.3 DAHP法評估流程 66
3.4 設計問卷及問卷執行程序 68
3.4.1 層級架構之建立 69
3.4.2 各層級之成對比較矩陣之建立 72
3.4.3 各層級權重之計算 73
3.4.4 一致性檢定 73
3.4.5 整體權重之計算 74
3.5 問卷結果分析 74
3.6 評估表格之建立 78
3.7 安全性指標之建立 88
第四章 橋梁安全評估實例作業 91
4.1 實例作業規劃 91
4.1.1 評估計畫之考慮因素 91
4.1.2 評估準備作業 91
4.1.3 評估工具及設備 92
4.2 實例評估架構 93
4.3 一號橋評估實例 95
4.4 二號橋評估實例 107
4.5 三號橋評估實例 119
4.6 四號橋評估實例 131
第五章 結論與建議 143
5.1 結論 143
5.2 建議 144
參考文獻 147
附錄A 網路問卷 151
A-1 網際網路伺服器環境 151
A-2 問卷模組介紹 152
A-3 問卷成果統計 173
附錄B 橋梁安全性實例評估現況 181 |
| 參考文獻 |
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| 指導教授 |
蔣偉寧、周健捷
(Wei-Ling Chiang、Jain-Jay Jou)
|
審核日期 |
2003-7-9 |
| 推文 |
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