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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 土木工程學系
Please use this identifier to cite or link to this item: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/22420
Full metadata record
???org.dspace.app.webui.jsptag.ItemTag.dcfield???ValueLanguage
dc.contributor.advisor蔡益超
dc.contributor.authorShih-Cheng Huangen
dc.contributor.author黃士誠zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-08T04:17:24Z-
dc.date.copyright2010-08-05
dc.date.issued2010
dc.date.submitted2010-07-29
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[28] 張瑜晏,以結構容量震譜為基礎之建築物耐震能力詳細評估輔助系統之建置與應用,國立台灣大學土木工程研究所,謝尚賢教授指導,民國92年
[29] 陳彥豪,基礎裸露橋梁耐震能力評估,國立台灣大學土木工程研究所碩士論文,蔡益超教授指導,民國94年6月。
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dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/22420-
dc.description.abstract在河床上新建單柱式橋梁,經過一次又一次的洪水沖刷後,橋梁的基礎可能已經裸露,橋梁耐震能力會因為裸露之後變差,而需要進行增樁補強。橋梁耐震設計規範規定當地震發生時,橋梁基礎必須要保持彈性,但使用此方法進行計算補強增樁所用的量較大,對於單柱式橋梁設計而言並非相當經濟。因此本研究將以兩種補強方法、三種已經裸露深度設計橋梁,第一種方法是以柱底產生塑鉸對應之彎矩、剪力傳入基礎進行增樁設計,並且依循規範將增樁加以圍束;第二種方法則以載重組合對於橋梁下部結構進行增樁,允許樁頂產生塑鉸,並且依循規範將增樁加以圍束;三種已經裸露深度分別為三公尺、六公尺、九公尺。爾後將以上二種方法所設計之橋梁利用容量震譜法進行耐震能力評估,最後再進行災損分析,求得新建並補強增樁橋梁在一年內之總支出再加以比較。
本研究將以容量震譜法求得不同沖刷深度下之耐震能力,並將地震損壞分為無損壞、輕微損壞、中度損壞、嚴重損壞與完全損壞,再配合橋梁耐震能力的變異係數,求出各地表加速度下,發生各級破壞的或然率。並以不同地表加速度對應之年超越機率曲線模擬橋址之地震危害度曲線。而各級損壞的修復費用,將以佔結構新建成本的比例,即損失比來計算。然而考慮橋梁於一年內的裸露深度為一隨機變數,因此將建立一完全回淤或然率曲線進行災損分析,最終比較二種方法之經濟性。
zh_TW
dc.description.abstractA new single column bridge is built in the riverbed that is scoured in course of again and again floods, the pile of base can be uncovered, therefore, aseismatic capability of the bridge can be worse and then it needs to retrofit new piers. The Seismic Design Specifications for Highway Bridges provide that pier of the bridge must maintain the elasticity when the earthquake comes up. But this method is not very economical for single column bridge. Therefore, the study will retrofit new piers with two method. The first kind is by static analysis as the Seismic Design Specifications to retrofit new piers and increases the stirrup. The second kind is by load combination to retrofit new piers of bridge substructure. And increases the stirrup to allow that plastic hinge occur at top of pile. The three uncovered depths already is 3 meters, 6 meters, and 9 meters. Then use the Capacity Spectrum Analysis (CSA) to determine their aseismatic capability and damage analysis. And makes the comparison of two methods.
This study uses the CSA to determine the seismic capability at different depth of base plane then to divided the earthquake damage into no damage, slight damage, moderate damage, extensive damage, and complete damage. Moreover, this study also uses the Coefficient of Variation (CV) of the seismic capability to calculate the incidence of each damage levels on Peak Ground Acceleration (PGA). And using the annual excess probability curve correspond the different PGA to simulate the seismic hazard curve based on the location of the bridge. The repair expenses of all levels will be calculated with the percentage of the cost of the new bridge. Finally, it establishes one probability curve in the exposed depth of the location of the bridge to proceed the damage analysis. It considers that the exposed depth in a year as a random variable, Finally compares efficiencies of the two method.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-08T04:17:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2010
en
dc.description.tableofcontents誌謝 i
摘要 iii
英文摘要 v
目錄 vii
表目錄 xiii
圖目錄 xxi
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2文獻回顧 3
1.3本文內容 4
第二章 耐震能力評估方法之理論與程序 5
2.1耐震能力評估與橋梁結構設計 5
2.1.1耐震能力評估分析之方法與流程 5
2.1.2新建單柱式橋梁設計與裸露後增樁設計 6
2.2 柱底之強度與韌性 7
2.2.1 柱底之彎矩降服強度與其所對應之地表加速度 7
2.2.2 韌性容量之修正 8
2.2.3 實心柱之剪力強度 10
2.3 基礎之強度與穩定性 12
2.4 等值土壤彈簧 13
2.4.1 水平等值土壤彈簧 13
2.4.2 垂直等值土壤彈簧 13
2.4.3 土壤之極限承載力 14
2.5 耐震設計之靜力分析方法 15
2.5.1 設計總橫力 16
2.5.2 工址短週期與一秒週期水平譜加速度係數 17
2.5.3 各類地盤工址短週期與一秒週期水平譜加速度係數 18
2.5.4 工址設計之最大考量水平譜加速度係數 19
2.5.5 橋梁振動單元之基本振動週期 20
2.5.6 台北盆地之工址設計與最大考量水平譜加速度係數 20
2.5.7 起始降伏地震力放大倍數與結構系統地震力折減係數 21
2.5.8 用途係數 21
2.5.9 地震力之分佈 21
2.5.10 最小水平地震力與最大考量地震之設計地震力 22
2.6 容量震譜法求結構物之耐震能力 23
2.6.1 側推分析求結構物之容量曲線(Capacity Curve) 23
2.6.2 建立結構物的容量譜曲線(Capacity Spectrum) 24
2.6.3 容量譜曲線上任一性能點之週期與阻尼比 25
2.6.4 阻尼比異於5%之修正係數 26
2.6.5 任一性能點對應地表加速度之計算 27
2.7 破壞模式的介紹與塑鉸特性的假設 27
2.7.1 彎矩塑鉸之介紹 28
2.7.2 三種破壞模式的介紹 30
2.7.2.1 韌性充分發揮之塑鉸特性 30
2.7.2.2 斷面韌性部分發揮後產生剪力破壞時之塑鉸特性 31
2.7.2.3 斷面韌性尚未發揮即產生剪力破壞時之塑鉸特性 31
2.7.3本文之塑鉸特性設定方法 32
2.7.4額外彎矩限制水平位移 34
第三章 災損分析之理論與程序 36
3.1 易損性曲線之概述 36
3.1.1 易損性曲線之求取方法 37
3.1.2 橋梁分類 38
3.1.3 損壞狀態之定義 38
3.1.4 易損性曲線之建立 39
3.2 危害度曲線之概述 40
3.3 裸露深度或然率分布曲線之概述 42
3.4 總經費計算 42
3.4.1 災損分析金額 42
3.4.2 總經費計算 43
第四章 設計例分析 44
4.1新建單柱式橋梁設計例 44
4.1.1 新建單柱式設計例橋梁之相關假定參數 44
4.1.2 設計例於商用軟體中之模擬 45
4.1.3 新建單柱式橋設計例於設計基面0m時之分析結果 45
4.1.4 新建單柱式橋設計例於裸露深度3m時之分析結果 48
4.1.5 新建單柱式橋設計例於裸露深度6m時之分析結果 48
4.1.6 新建單柱式橋設計例於裸露深度9m時之分析結果 48
4.1.7 小結 49
4.2 單柱式橋梁Case1已經裸露後增樁補強用量之設計例 49
4.2.1 單柱式橋梁Case1已經裸露3m後增樁補強用量之分析結果 49
4.2.1.1 單柱式橋梁Case1已經裸露3m增樁補強後再裸露1.5m之分析結果 50
4.2.1.2 單柱式橋梁Case1已經裸露3m增樁補強後再裸露3m之分析結果 50
4.2.1.3 單柱式橋梁Case1已經裸露3m增樁補強後再裸露4.5m之分析結果 51
4.2.1.4 單柱式橋梁Case1已經裸露3m增樁補強後再裸露6m之分析結果 51
4.2.1.5 單柱式橋梁Case1已經裸露3m增樁補強後再裸露7.5m之分析結果 51
4.2.1.6 單柱式橋梁Case1已經裸露3m增樁補強後再裸露9m之分析結果 52
4.2.1.7 小結 52
4.2.2 單柱式橋梁Case1已經裸露6m後增樁補強之分析結果 53
4.2.2.1 單柱式橋梁Case1已經裸露6m增樁補強後再裸露1.5m之分析結果 53
4.2.2.2 單柱式橋梁Case1已經裸露6m增樁補強後再裸露3m之分析結果 54
4.2.2.3 單柱式橋梁Case1已經裸露6m增樁補強後再裸露4.5m之分析結果 54
4.2.2.4 單柱式橋梁Case1已經裸露6m增樁補強後再裸露6m之分析結果 54
4.2.2.5 單柱式橋梁Case1已經裸露6m增樁補強後再裸露7.5m之分析結果 55
4.2.2.6 單柱式橋梁Case1已經裸露6m增樁補強後再裸露9m之分析結果 55
4.2.2.7 小結 56
4.2.3 單柱式橋梁Case1已經裸露9m後增樁補強之分析結果 56
4.2.3.1 單柱式橋梁Case1已經裸露9m增樁補強後再裸露1.5m之分析結果 57
4.2.3.2 單柱式橋梁Case1已經裸露9m增樁補強後再裸露3m之分析結果 57
4.2.3.3 單柱式橋梁Case1已經裸露9m增樁補強後再裸露4.5m之分析結果 58
4.2.3.4 單柱式橋梁Case1已經裸露9m增樁補強後再裸露6m之分析結果 58
4.2.3.5 單柱式橋梁Case1已經裸露9m增樁補強後再裸露7.5m之分析結果 58
4.2.3.6 單柱式橋梁Case1已經裸露9m增樁補強後再裸露9m之分析結果 59
4.2.3.7 小結 59
4.3 單柱式橋梁Case2裸露後增樁補強用量之設計例 60
4.3.1 單柱式橋梁Case2已經裸露3m後增樁補強用量之分析結果 60
4.3.1.1 單柱式橋梁Case2已經裸露3m增樁補強後再裸露1.5m之分析結果 61
4.3.1.2 單柱式橋梁Case2已經裸露3m增樁補強後再裸露3m之分析結果 61
4.3.1.3 單柱式橋梁Case2已經裸露3m增樁補強後再裸露4.5m之分析結果 62
4.3.1.4 單柱式橋梁Case2已經裸露3m增樁補強後再裸露6m之分析結果 62
4.3.1.5 單柱式橋梁Case2已經裸露3m增樁補強後再裸露7.5m之分析結果 62
4.3.1.6 單柱式橋梁Case2已經裸露3m增樁補強後再裸露9m之分析結果 63
4.3.1.7 小結 63
4.3.2 單柱式橋梁Case2已經裸露6m後增樁補強之分析結果 64
4.3.2.1 單柱式橋梁Case2已經裸露6m增樁補強後再裸露1.5m之分析結果 64
4.3.2.2 單柱式橋梁Case2已經裸露6m增樁補強後再裸露3m之分析結果 65
4.3.2.3 單柱式橋梁Case2已經裸露6m增樁補強後再裸露4.5m之分析結果 65
4.3.2.4 單柱式橋梁Case2已經裸露6m增樁補強後再裸露6m之分析結果 66
4.3.2.5 單柱式橋梁Case2已經裸露6m增樁補強後再裸露7.5m之分析結果 66
4.3.2.6 單柱式橋梁Case2已經裸露6m增樁補強後再裸露9m之分析結果 66
4.3.2.7 小結 67
4.3.3 單柱式橋梁Case2已經裸露9m後增樁補強之分析結果 67
4.3.3.1 單柱式橋梁Case2已經裸露9m增樁補強後再裸露1.5m之分析結果 68
4.3.3.2 單柱式橋梁Case2已經裸露9m增樁補強後再裸露3m之分析結果 68
4.3.3.3 單柱式橋梁Case2已經裸露9m增樁補強後再裸露4.5m之分析結果 69
4.3.3.4 單柱式橋梁Case2已經裸露9m增樁補強後再裸露6m之分析結果 69
4.3.3.5 單柱式橋梁Case2已經裸露9m增樁補強後再裸露7.5m之分析結果 70
4.3.3.6 單柱式橋梁Case2已經裸露9m增樁補強後再裸露9m之分析結果 70
4.3.3.7 小結 70
4.4 單柱式橋梁Case0裸露後不增樁補強之分析結果 71
4.4.1 單柱式橋梁Case0裸露1.5m不增樁補強之分析結果 71
4.4.2 單柱式橋梁Case0裸露3m不增樁補強之分析結果 71
4.4.3 單柱式橋梁Case0裸露4.5m不增樁補強之分析結果 72
4.4.4 單柱式橋梁Case0裸露6m不增樁補強之分析結果 72
4.4.5 單柱式橋梁Case0裸露7.5m不增樁補強之分析結果 72
4.4.6 單柱式橋梁Case0裸露9m不增樁補強之分析結果 73
4.4.7 單柱式橋梁Case0裸露10.5m不增樁補強之分析結果 73
4.4.8 單柱式橋梁Case0裸露12m不增樁補強之分析結果 73
4.4.9 單柱式橋梁Case0裸露13.5m不增樁補強之分析結果 74
4.4.10 單柱式橋梁Case0裸露15m不增樁補強之分析結果 74
4.4.11 單柱式橋梁Case0裸露16.5m不增樁補強之分析結果 74
4.4.12 單柱式橋梁Case0裸露18m不增樁補強之分析結果 75
4.4.13 小結 75
4.5 單柱式橋梁災損分析計算 76
4.5.1 易損性曲線之建立 76
4.5.2 危害度曲線之建立 76
4.5.3 裸露深度或然率分布曲線之建立 76
4.5.4 災損分析 76
4.6 新建與修復費用計算 77
4.6.4 小結 77
第五章 結論與未來展望 79
5.1 結論 79
5.2 未來展望 80
參考文獻 82
dc.language.isozh-TW
dc.subject災損分析zh_TW
dc.subject單柱式zh_TW
dc.subject補強增樁zh_TW
dc.subject耐震能力zh_TW
dc.subject容量震譜法zh_TW
dc.subject易損性曲線zh_TW
dc.subject危害度曲線zh_TW
dc.subjectdamage analysisen
dc.subjectaseismatic capabilityen
dc.subjectretrofit new piersen
dc.subjectsingle columnen
dc.subjectfragility curveen
dc.subjectcapacity spectrum analysisen
dc.subjecthazard curveen
dc.title由沖刷與耐震觀點分析最低支出下 單柱式橋梁裸露後增樁補強方法之比較zh_TW
dc.titleComparison of Scoured Pier Seismic Retrofit Methods Considering Cost Minimizationen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear98-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee張國鎮,張荻薇
dc.subject.keyword單柱式,補強增樁,耐震能力,容量震譜法,易損性曲線,危害度曲線,災損分析,zh_TW
dc.subject.keywordsingle column,retrofit new piers,aseismatic capability,capacity spectrum analysis,fragility curve,hazard curve,damage analysis,en
dc.relation.page244
dc.rights.note未授權
dc.date.accepted2010-07-29
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept土木工程學研究所zh_TW
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