臺北科技大學土木與防災研究所學位論文
國立臺北科技大學,正常發行
選擇卷期
- 學位論文
在現今能源短缺之情況下，如何有效利用再生能源成為目前非常重要的課題之一，目前較被廣泛利用之再生能源為太陽能發電及風力發電，太陽能發電發展至今已被許多民眾利用並裝設於屋頂上，因此本研究欲探討小型風力發電與建築結合之發電情形。但建築物為一有限高度之物體，當氣流在通過一個有限高度之物體時，其部分氣流會沿著建築物之迎風面形成上升氣流，使流體產生會分流現象，使建築物樓頂上產生渦流區，形成之渦流區使樓頂風場呈現紊亂狀態。 由於屋頂上之紊流情況使得風力發電機發電效益下降，本研究利用CFD數值模擬呈現屋頂結合導風板後之流場情形，藉由導風板穩定屋頂上紊亂之流場後，利用風力發電公式計算發電量，以模擬不同葉片長度之小型風力發電機裝設於不同角度導風板後之發電情形。 根據CFD程式模擬結果顯示，建築物結合導風板後確實可穩定屋頂風場，而在本研究之模擬情境中，以20度導風板上裝設風機之年發電效益較佳。經由成本效益分析及敏感度分析後，於導風板角度18度時，搭配葉片半徑2.5公尺之風機且設置數量在12台時，其淨現值（NPV）為NT $2,950,777，期滿所能獲得之終值（FV）為NT$5,056,227，並於躉購期間第10年還本。
- 學位論文
國家地震工程研究中心自2001年以來，已經舉辦了十屆抗震大作戰活動。該活動邀集各校學生，以學校為單位組隊報名。各隊依規則建造小型建物模型，再把模型放置在振動台上測試它們的耐震能力。主辦單位每年均對建物模型的規則作微調，以激發學生創意。然而，由於缺乏一個可靠的數值模型，主辦單位每年僅能以有限人力針對新規則製作相當有限的實體模型，作為新規則可行性的測試評估，不但耗費時間，而且不易對每年更新的規則進行完整的評估測試。 本研究首先建立2010年抗震大作戰大專組建物模型的數值模型。並依過去參賽模型設計與它們在比賽中的實際反應，調校本研究的數值模型。再以此延伸做為後續新規則模型的數值模擬測試，用以評估新規則的可行性。本研究利用影像量測的方式取得模型的動態歷時位移，並採用OpenSees作為數值模擬工具。
- 學位論文
台灣地區近幾十年來在鋼結構橋樑建設工程方面發展快速，從早期的拱橋、鋼桁架橋、鋼箱型樑橋到近期較流行的斜張橋（cable-stayed bridge）及提籃式吊橋… 等，都各有各的特色。採用鋼橋結構不僅可縮短工期、減低交通衝擊影響、減少施工上的障礙並可創造優美的橋型，配合多變的炫麗燈光，替都市夜景增色不少，進而達到創造地標的效果。 在眾多橋樑之中，我們常看見的吊索橋就是利用吊索的張力來承受橋樑的載重，但因長期暴露在室外，在日曬雨淋下，會有吊索銹蝕及預力提早衰退的問題。而國內橋樑吊索一般的壽命約30年，使用30年後即須汰換以求行車安全。全世界更換索體實例不多，換索工程必須慎重面對可能發生之事件，換索前應充分做好準備工作，周密考慮可能出現的問題及制定應採取的措施並加強監控及管理。 本論文以關渡地區某橋樑為國內首次更換老舊銹蝕吊索工程施工為例，以施工前、中、後逐一做探討分析研究，首先以差異比較方式，比較更換前吊索材質及更換後新吊索二種材質特性差異性，再針對吊索更換構件的安全性及檢測方式做敍述，最後擬定施工危害分析因應之機制。結論最後所建議的營運中公路鋼橋吊索抽換工程施工評估模式亦可回饋供公路養護單位參考，俾利後續辦理相關工作時，使推動更加順利。
- 學位論文
台灣地區卵礫石層分佈甚廣，自台北林口台地以南，三義至彰化八卦山、高雄地區及台東地區，皆有卵礫石層分佈。因此近年來台灣多項工程如捷運工程、台電輸配電地下管道及衛生下水道等利用潛盾機施工且通過前述卵礫石層之隧道工程，其施工位置位於卵礫石層之工作日漸增加。惟目前台灣潛盾工法於卵礫石層施工之經驗仍不足，致部份工程因潛盾施工遭遇卵礫石層時，使得潛盾機掘進困難及切刃嚴重磨耗等問題發生，造成工期延宕及成本增加等問題。尤其在人口密集、交通擁擠、地下管線密佈的都會區及國家門戶國際機場進行地下工程，如未能將地下工程可能面臨之風險及不確定性因素予以評估與處置，則建設未成，災害已至。 因此，本研究主要就「臺灣桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫」桃園國際機場段CU02A標施工過程遭遇問題及實施風險管理機制檢討，並蒐集國內外風險管理理論，探討潛盾隧道工程施工期風險概率及潛在損失、工程施工對周邊建築物、管線及路面影響的分析與計算方法，進而研擬適用之風險管理模式，為後續風險量化推估，提供因應對策與管理機制。
- 學位論文
本研究主要在探討NCREE、SERCB及FEMA三種不同塑鉸設定之建議對於不同鋼筋混凝土結構物在非線性側推分析的適用性及優缺點。側推模擬分析的鋼筋混凝土結構物試體主要包括兩部分，一是以張順益等人於內政部建築研究所進行一系列的試驗研究，其中包括一座原柱試體及兩座補強試體，另一則是以黃世建等人於國家地震工程研究中心實驗室所進行的一系列的試驗研究，其中包括兩座純構架試體及五座含牆構架試體。非線性側推分析分別採用NCREE、SERCB及FEMA三種不同塑鉸設定之建議，配合ETABS軟體進行分析並建立其容量曲線，再將三種分析結果與試驗結果做比較並比對其破壞模式。研究發現，雖然三種分析皆可模擬出近似的破壞模式，但容量曲線與試驗遲滯迴圈(包絡線)相比仍有差異，但就整體而言，仍能提供相對保守之分析結果。
- 學位論文
人生只有一次，對許多人而言，職場生涯有1/2的人生是在辦公室的環境中渡過，故辦公室環境良窊之重要性不言而喻。雖然辦公大樓各項物業設施及安全管理，依一般均設有專人負責修繕及維護工作；然而科技日新月異，智慧型大樓設施日益複雜，使用者如對周遭相關設備之使用方式不了解或不會使用，必將花費很多時間熟悉工作環境；如果因不當使用或錯誤習慣，小則造成個人傷害，大則可能造成公司損失或社會災害，如遇緊急狀況更易造成人命財產損失，故提供全公司同仁一個舒適與安全的辦公環境是每一位企業主的責任；而如何降低使用者本身的錯誤使用風險並創造安全舒適的辦公環境則是其重要的研究課題之一。 本研究之主要動機，乃係藉由專業的資訊宣導，令企業主明瞭於於員工踏入辦公室的第一天起，即須落實執行教育訓練，給予其對環境安全及各項日常設施具備正確的觀念及使用方式，讓員工對自身安全提高警覺，使其能在日常各項設施使用上及緊急應變方面與管理者皆能各盡其職，藉此降低企業營運之風險並提昇員工的工作滿意度，此即為本論文研究主要之研究動機。 經由本研究之探討得知，智慧型辦公環境之：一、大樓設施安全及物業管理，與使用者安全管理具有顯著正向關係，顯示大樓設施的智慧化不代表絕對的安全；二、大樓設施安全及物業管理，與使用者安全教育訓練具有顯著正向關係;顯示業主應提供完整的安全教育訓練；三、個人安全及環境安全與使用者安全教育訓練具有顯著正向關係，顯示安全教育訓練能提昇工作滿意度。
- 學位論文
台灣山地丘陵面積佔全島的三分之二，加上台灣地處菲律賓與歐亞大陸板塊的交界，地震頻繁。此外，台灣年平均降雨量約為世界年平均降雨量之2.6倍，但降雨量分布不均，約80%集中於5至10月之豐水期，故每逢地震事件或颱風豪雨季節，經常導致山區落石災害。 台灣既有明隧道工程主要以樑柱系統來抵抗外力，輔以消能材料來降低落石墜落之衝擊荷重。然目前明隧道施工設計規範尚未明確，且於頂版傾斜、衝擊消能度不足及山區道路施工面積受限情況下，每當落石群墜落導致明隧道頂部衝擊力或靜載重過大時，往往造成頂版、樑柱結構或基礎系統之損壞，嚴重影響山區重要聯外道路之搶通時效。 發泡級聚苯乙烯(Expandable Poly-Styrene簡稱為EPS)其係利用提煉至石油中之液態單體苯乙烯，經重合成為固態聚苯乙烯，在掺入發泡劑後製成型塊。EPS在經由發泡、融合等生產過程後製成塊狀形體產品，此材料具有重量輕、緩衝性優、耐水性佳、自立性良好、隔熱性優良及施工簡易迅速等特性。歐美國家常用為土木工程中砂土回填之替代材料，故多稱其為地工泡棉(Geofoam)。 本研究藉由落球撞擊緩衝試驗探討EPS於落石防護應用之可行性；研究中採用台灣本地EPS製造商生產之20K值EPS試體，透過落球試驗儀測試3種不同大小之鋼球，於3種不同落距下，對EPS試體造成衝擊之後，由試驗儀下方放置之特製衝擊力量測儀，量測出經EPS緩衝後之衝擊力大小，並將試驗數據進行回歸分析，得出落石經EPS緩衝後剩餘衝擊力回歸方程式，可做為日後台灣明隧道施工設計規範之參考。
- 學位論文
國內對於港灣設施的維護管理工作，仍多停留在例行的目視巡查與一般的清理養護；對於設施的功能折損，也多是局部修補的策略，直到意外傷害或重大損失產生才急就章亡羊補牢。對於國內數量逐漸成長的港灣設施，為達到永續經營的目的，如何研擬更妥適的維護管理機制必將成為未來海洋工程領域重要的工作之一。 因此，對於我國既有的港灣設施，應該具備更即時、完整的維護管理系統，以應付未來的龐大吞吐量。本研究規劃研擬及建構一套可即時儲存紀錄檢測與維修構件劣化位置及程度之管理系統，進而提供設施改善、構件維修排序與補強等之決策。利用其有效率的電腦化科學管理方法，協助港灣相關單位運用有限之預算，依造構件重要性進行狀況維修排序，進行重點式維修及補強，不但符合經濟性且可確保港灣構造物結構安全、提升整體服務功能。 對於系統其維修排序功能，本研究透過專家問卷方式，以一致性模糊偏好關係法(Consistent Fuzzy Preference Relation,簡稱為CFPR)進行國內常見之三種碼頭結構型式其各別構件權重分析，促使維修排序更具合理性與實用性。
- 學位論文
發泡級聚苯乙烯(Expandable Poly-Styrene，簡稱為EPS)具有重量輕、緩衝性優、耐水性佳、自立性良好、隔熱性優良及施工簡易迅速等特性；歐美國家常用做為土木工程中砂土回填之替代材料，故多稱其為地工泡棉(Geofoam)。 本研究主要探討EPS輕質填土工法取代砂土回填及土木防災工程之應用性，針對日本和台灣所生產之EPS塊體均勻性做實際測試與檢驗，以探討其品質差異性；由於日本在EPS回填技術上已有相當經驗，因此本研究乃以日本規範做為比較依據，其材料來源係由日本積水化成品工業株式會社提供D-20之EPS試體運送至台灣，並與台灣廠商製造之EPS塊體進行均勻性測試比較；測試過程係先將整塊EPS試體量測重量及體積，之後分割成等份的立方體，並將分割後的立方體逐一量測其重量及體積，以計算個別之單位重。 由試驗結果得知，日本塊體均勻性合格率高達99.8%，而台灣合格率只有48.4%，顯示台灣EPS材料之均勻性有待加強，本研究並據此研析出日本與台灣在EPS的製程品管差異性；此外，研究所量測之結果並提供給製造廠商，以促進EPS材料製造品質之提昇。
- 學位論文
統包係將設計與施工等工作交由同一廠商辦理，具有降低工程界面爭議、縮減工期、提升採購效率及品質等特點，是國際上經常採用的辦理方式。政府採購法第24條將統包法制化，實施迄今已歷12年，機關採用統包方式辦理工程採購，囿於營建管理法規限制，統包商成員多屬臨時性組合，兼以主辦機關普遍以非工程專責機關居多，其委託廠商專案管理者，亦經常發生未善盡職責情形，致衍生諸多機關需求規範訂定不周、廠商評選作業不公、細部設計審查未落實、履約過程減工省料、驗收作業未覈實辦理或履約爭議等情事，無法達到提升採購效率及品質之目標，統包工程採購成為高風險的政府採購，不利於統包制度之推動。 本研究經分析機關辦理統包工程採購現況與執行成效，並從工程生命周期探討機關辦理缺失事項。究其問題癥結，固有可歸責於機關或廠商之因素，惟營建產業採行設計與施工分離制度、統包法制未臻健全、未建立周全之設計品質管理制度、事前評估確認機制未臻周延、選商機制未盡完善、專案管理廠商未善盡職責與教育訓練不足等，均是機關產生執行缺失與統包效益不易達成的重要因素，爰提出調整營建管理制度、修正政府採購法第24條及統包實施辦法、建立設計品質管理制度、加強教育訓練等建議意見，以供政府健全統包法制之參考。