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應用壓電陶瓷感測器於混凝土梁與剪力牆之損壞評估

本研究主要為運用智能骨材感測器進行混凝土梁早期強度評估與RC剪力牆振動試驗之損壞評估，在早期強度評估試驗上探討混凝土強度與壓電振福訊號的關聯性；剪力牆試驗為診斷結構體的損壞程度，並比較預埋之智能骨材感測器與後埋之智能骨材感測器有何差異。所使用的智能骨材感測器是利用壓電陶瓷材料所製成，利用基本波動力學及壓電材料可發射應力波亦可接收應力波之特性，進行混凝土結構物之健康診斷研究。結構健康診斷為將智能骨材感測器埋入RC結構物內，當試體受到破壞時，由智能骨材感測器發射應力波以及不同位置的感測器來擷取應力波，利用應力波振幅隨著結構破壞程度、裂縫增加而減少振幅的特性，可知RC結構物之損壞程度，再利用數值分析得到損壞指標，即可判斷出結構物損壞程度，當結構物達到嚴重破壞時，所量測到的損壞指標也相當接近最大值。本次研究可驗證壓電材料用於RC結構物檢測的可行性，並藉由預埋與後埋兩種方式，模擬智能骨材應用於新建結構物與現有結構物的差異性，實為土木結構非破壞檢測上之一種新的檢測方法。

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猴山岳步道崩塌地的地形地貌記錄與分析

台灣處於極端氣候的形態，時常有集中降雨造成邊坡不穩定，以至於山崩及土石流災情頻傳。本研究針對台北市文山區貓空指南宮站附近邊坡崩塌處進行長期多次觀測。因為民國97年的連續颱風豪雨所造成大規模的崩塌，崩塌範圍地勢起伏大，有些崩塌處不易進入，藉由攝影及掃描技術在崩塌現地進行大規模作業，以便建立三維立體影像及三維空間模型，以研究現地的地形演進和侵蝕過程。 因此本研究利用紅藍色差呈現立體影像及地面雷射掃描儀建立真實逼真的三維空間模型；建立立體影像主要是使用兩台相機從不同的角度來重建現場的三維場景，可使從未到過現場的人感受現地環境，為台灣首度針對邊坡災害拍攝超高解析度照片及製成3D立體影像，此外，本研究並利用一般影像、超高解析及3D立體影像，進行問卷調查，並完成統計分析。由統計結果顯示，3D立體影像和超高解析影像之間優劣並不明顯，依據研究對象需求不同，而有不同。 地面雷射掃描儀具有快速獲取完整高精度及高密度的空間資訊資料的能力，掃描資料以逼真的三維點雲模型方式呈現，可用於虛擬導覽及邊坡地形演進之評估，初步結果顯示中邊坡表面有微量的變化，但趨於穩定；本文利用攝影及掃描兩種技術，在不破壞原地形的情形下記錄崩塌地所有可視範圍（包括無法進入的區域），兩種技術分析結果皆可相互比對驗證。

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FRP橋面版構件於三點抗彎測試與有限元素分析之研究

本論文主要在探討纖維高分子複合材料(Fiber Reinforced Plastic, FRP)所製成之橋面版受三點抗彎作用下之力學行為及破壞模式，並應用有限元素分析軟體建立橋面版模型，且依據實驗結果進行比較驗證有限元素模型之正確性。本論文先以國內外FRP橋面版之相關研究及實際施作之案例作為參考依據，進行FRP橋面版試體之設計與實驗之規劃。FRP橋面版試驗採用原型FRP橋面版試驗、FRP橋面版內填不同填充物及FRP橋面版外層包覆不同纖維布之試驗。實驗中採三點抗彎進行測試，以測力計(Load Cell)與位移計(Dial Gauge)測量各組試體受力與變位關係，並進行破壞模式比較。實驗結果顯示原型FRP橋面版受力與變位關係呈線性，無明顯降伏點即產生破壞。由FRP橋面版內填不同填充物之試驗結果可知，在FRP橋面版內填填充物，可有效提升原FRP橋面版之整體強度與勁度；亦於FRP橋面版外層包覆不同纖維布之試驗結果顯示， FRP橋面版外層包覆纖維布，可有效提升原FRP橋面版之圍束力亦可提升其極限強度。最後本論文以FRP版構件進行數值分析軟體ANSYS之有限元素法分析，將分析及實驗結果進行比較，比較結果BFRP及GFRP版構件之分析值皆與實驗值相當接近，故可確認分析模型之準確性。