| 姓名 |
莊友涵(Yu-han Chuang)
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畢業系所 |
營建管理研究所 |
| 論文名稱 |
氣候變遷對橋梁規劃與設計階段影響之研究
(A Study on the Impacts to Bridge Planning and Design due to Climate Changes)
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| 相關論文 | |
| 檔案 |
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| 摘要(中) |
2009 年莫拉克颱風短短數天在南部地區即降下三千餘毫米之雨量，造成129座橋梁嚴重毀損、流失或遭土石流掩埋。因此，橋梁之維護策略如何因環境之變遷而調整，甚至是未來橋梁之重建、整建，以及新建，皆為國內交通與橋梁管理單位應審慎面對之問題。因規劃與設計階段為影響工程最重要之階段，故本研究將深入探討環境變遷對橋梁所造成之影響，並針對規劃與設計階段提出法規之改善方向或詳細說明。
本研究藉由莫拉克颱風災損橋梁致災原因之分析，以橋基、沖刷以及通水斷面為三大條件彙整橋梁設計相關之法規，先經由實地訪談橋梁之規劃、設計顧問公司，負責施工以及維護之營造廠商及負責管理橋梁之單位，了解法規原意及其內涵後，透過專家問卷篩選出需立即改善或應補充說明之條文，研擬應進行改善之方向或增加條文之詳細說明，最後再由專家確認本研究之成果。
本研究另針對橋梁規劃設計整體架構進行探討，透過專家訪談將其分為六大步驟，並依各步驟之施作要項提出需調整及應注意之重點。本研究並歸納出各地理位置、河寬、橋型與施工方法之組合，期以提供給設計者做參考。本研究之成果應可提昇未來新建橋梁安全防災之性能，進而達成橋梁永續使用之目的。
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| 摘要(英) |
Typhoon Morakot hit southern Taiwan in 2009 and generated more than 3000mm rainfalls only in a few days. As a consequence, floods, land slides, floating timbers, debris flows, and sands and rocks in the floods severely damaged 129 bridges that caused interruptions in traffic as well as difficulties in the disaster mitigation processes. Thus, maintenance strategies in response to the global climate changes for existing bridges and for future renovation and reconstruction of bridges have become crucial issues to the bridge management agencies.
This research aims at an in-depth investigation of impacts caused by global climate changes to the planning and design phases of bridges. Based on the factors that caused bridge damages due to the Morakot typhoon, this research investigated and summarized codes, specifications, and regulations that need to be changed in the design of pier foundations, scouring, and areas of water flow. Intensive interviews of experts in the design firms, construction contractors, maintenance contractors, and bridge management agencies were conducted to formulate and justify the required changes and suggestions.
This research also concluded six steps for the planning and design of bridges based on interviews of experts. Focuses and reminders were suggested for each of the steps, especially for the selection of bridge site, type of bridge, and construction methods. Results of this research should be able to provide useful guidelines to the
safety and sustainability of bridges.
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| 關鍵字(中) |
★ 橋梁生命週期
★ 橋梁法規
★ 氣候變遷
★ 橋梁管理 |
關鍵字(英) |
★ Bridge Design Codes
★ Bridge Management
★ Climate Changes
★ Bridge Life-cycle |
| 論文目次 |
中文摘要 ................................................ I
誌謝 .................................................. III
目錄 .................................................... V
圖目錄 ................................................ VII
表目錄 ............................................... VIII
第一章 緒論 ............................................. 1
1.1 研究背景 ............................................ 1
1.2 研究動機與目的 ...................................... 3
1.3 研究範圍與限制 ...................................... 5
1.4 研究方法與流程 ...................................... 6
1.5 論文架構 ............................................ 8
第二章 文獻回顧 ......................................... 9
2.1 環境變遷對橋梁工程之影響 ............................ 9
2.2 莫拉克災損橋梁之統計 ............................... 11
2.2.1 后豐斷橋事件與八八水災斷橋事件 ................... 11
2.2.2 橋梁受損類型 ..................................... 13
2.3 橋梁施工工法 ....................................... 15
2.4.1 預力混凝土橋施工法 ............................... 16
2.4.2 鋼橋施工工法 ..................................... 21
2.5 小結 ............................................... 23
第三章 現行法規於極端氣候下之適應性 .................... 24
3.1 研究法規之範圍 ..................................... 24
3.2 有疑義之法規探討 ................................... 27
3.3 各法規於環境變遷應調整之方向 ....................... 37
3.4 小結 ............................................... 43
第四章 橋梁重建與新建之規劃與設計 ...................... 44
4.1 了解水文情況 ....................................... 45
4.2 探討地質情況與橋梁定址 ............................. 46
4.3 選定橋梁跨距 ....................................... 47
4.4 選定橋梁型式與主梁材質 ............................. 47
4.5 橋基設計 ........................................... 48
4.6 擬定施工工法 ....................................... 49
4.6.1 預力混凝土橋施工工法 ............................. 49
4.6.2 鋼橋施工工法 ..................................... 51
4.7 橋址位置、河寬與主梁材質、橋型及施工法 ............. 53
4.8 小結 ............................................... 54
第五章 結論與建議 ...................................... 55
5.1 結論 ............................................... 55
5.2 建議 ............................................... 56
參考文獻 ............................................... 57
附錄一 訪談紀錄......................................... 60
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| 參考文獻 |
(一) 英文文獻
1.ASCE/ SEI-AASHTO Ad-hoc Group, “White Paper on Bridge Inspection and Rating” , 2008.
2.Texas Department of Transportation, “Bridge Inspection Manual” , 2002.
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4.M. Myint Lwin, “New Practices in Bridge Inspection and Maintenance” , US-Taiwan Bridge Engineering Workshop, 2007.
5.The office of Federal Register, “Rules and Regulations” , Vol. 69, No. 239,2004.
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(二) 中文文獻
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10.秦中天、陳皆儒、孫介文、王劍虹，大地工程規範的新趨勢---可靠度設計，「岩盤工程研討會論文集」，臺北，2004。
11.張荻薇、曾榮川、李姿瑩、陳光輝，桃芝颱風橋梁災害概要及成因分析，「第六屆結構工程研討會論文集」，臺北，2002。
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13.行政院，莫拉克颱風災後基礎建設重建方案，2009。
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16.營建署，營建署國土計畫法草案，2009。
17.經濟部，跨河建造物設置審核要點，2010。
18.交通技術標準規範公路類公路工程部，公路排水設計規範，1999。
19.交通技術標準規範公路類公路工程部，公路路線設計規範，2008。
20.交通技術標準規範公路類公路工程部，公路橋梁設計規範，2001。
21.交通技術標準規範公路類公路工程部，公路工程施工規範，2004。
22.交通技術標準規範鐵路類工務部，鐵路橋梁設計規範，2004。
23.行政院公共工程委員會，莫拉克颱風災後復建工程執行策略與思維，2009。
24.行政院公共工程委員會，土石流高潛勢區之橋梁設計及管理，2002。
25.行政院公共工程委員會，建立災後重大公共設施安全驗證機制之研究—以跨河橋梁為例，2002。
26.行政院公共工程委員會，橋梁工程整體施工計畫制作綱要委託專案計畫，2005 。
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33.宋嘉文，「氣候變遷對臺中地區缺水風隩之影響評估」，國立交通大學碩士論文，2002。
34.賴名皇，「台灣地區公路橋梁特性統計分析之研究」，國立中央大學，碩士論文，2004。
35. 林鑫淼，「預力混凝土箱型橋梁之上部結構工法評選探討」 ，逢甲大學，碩士論文，2006。
36.洪詵語，「臺灣西部地區水文循環因子的關聯分析與影響預測」，高苑科技大學路工研究所碩士論文，2009。
37.張廷暐，「氣候變遷對水庫集水區入流量之衝擊評估-以石門水庫集水區為例」，逢甲大學碩士論文，2008。
38.劉育宏，「全球氣候模式（NCAR CCM2/3）模擬東亞氣候變遷之研究」，國立中央大學碩士論文，2000。
(三) 網站
39.中央氣象局颱風資料庫。
40.國立中央大學橋梁工程研究中心，「國立中央大學橋梁工程研究中心電子季報」，第01 期。
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| 指導教授 |
姚乃嘉(Nie-jia Yau)
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審核日期 |
2010-7-29 |
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