中央大學土木工程學系學位論文
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中文摘要 交通運輸工具行經高架橋或橋樑時，可能引致振動，此振動經由橋墩傳遞至樁基，藉由基樁傳遞至承載層，再通過承載層傳遞至鄰近結構物或精密廠房之基礎，以致產生不良影響。本研究旨在探討降低此振波之較佳方法。 為降低由基樁傳遞至承載層所產生之振波對鄰近結構物或精密廠房之振動影響，且考慮避免因減振而造成減振器之動態變位量過大，故本研究於模型樁上加裝兩高度不同之彈簧改良為複合勁度減振彈簧之模型樁（簡稱改良樁），並進行一系列模型試驗。藉由模型試驗探討改良樁對於樁尖在承載層中產生振波之減振成效、未改良樁與改良樁之樁周土壤中振波波傳衰減行為、衝擊加速度和彈簧勁度與減振器最大動態變位量之關係。 由試驗結果可知，當衝擊能量大部分皆迅速以實體波形式傳遞至樁尖處，再經由樁尖為主要振源向土層傳遞能量。而未改良樁與改良樁之樁周土壤中波傳衰減行為之衰減趨勢兩者十分相似，大約隨距樁尖距離越遠而呈現衰減之趨勢。且透過減振彈簧之作用，改良樁樁尖之振波能量至少衰減至未改良樁尖振波能量之26%以下，可知複合勁度減振彈簧對於振波於樁土間傳遞具有明顯的減低效果。
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多面塊體之數值模擬過程中，除了已知的多面塊體外觀形體(頂點、稜邊、面及座標)輸入值，剩下的體積、慣性積、慣性矩等物理量都需要由電腦程式算出，以便用於後續多面塊體碰撞行為之計算。而多面塊體在計算體積、慣性積、慣性矩時，對於多面塊體的形體無法像計算對稱的物體一樣單純只用對稱軸或是積分方式計算出，因此必須要先對多面塊體切割成數個四面體。藉由Simplex積分法來求得各個最簡積分單元的結果並且加總算出該多面塊體的體積、慣性積、慣性矩。 本論文針對許秀真(2001)的多面塊體模擬程式的塊體切割部分做更進一步的討論；另外提出新的切割方式，利用拋棄三稜頂點與降稜來切割多面體。在不增加新頂點的情況下，切割出的四面體數目甚至比許秀真的切割方法還要少。減少切割數的目的在於減少對單一塊最簡多面體-四面體的物理量之積分運算。最後探討判斷多面塊體切割最少及比較本論文與許秀真的切割結果。
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由於台灣地區土地狹窄且砂石資源有限，多年來我國政府為促進經濟建設，不斷充實各項公共建設，如高鐵、高捷以及東部快速道路的陸續興建中，以致作為工程重要材料之河川砂石料源日漸枯竭，近年來更因河川保護禁採砂石，更顯示出砂石資源之有效再利用，遂有其需要性。而瀝青混凝土路面挖(刨)除料資源再利用此工法，在許多先進國家路面工程界已普遍使用，實際執行亦達二十餘年之經驗，相關工法、設備皆已相當成熟。 台灣地區推動再生瀝青混凝土自從85年正式推動以來，相關政府部門在政策面及法令面上不遺餘力在推行，本研究將先針對台灣地區熱拌再生瀝青混凝土之推動加以說明，並藉由問卷調查了解現行熱拌再生瀝青混凝土之執行面、政策面、經濟面及落實度，做各項資料之調查，然後介紹目前行政院公共工程委員會再生認可執行的制度與桃園縣政府的評鑑制度，最後再針對審查過程中發現之缺點及需改正之處做進ㄧ步探討，希望藉由本研究的探討可以作為全國各工程主辦機關未來推動熱拌再生瀝青混凝土時參考使用。
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摘 要 本文探討Blatz-Ko 圓柱運動方程所得到的不變解，並且將非線性偏微分方程轉換至非線性常微分方程，使得求解過程得以簡化。本論文專注於兩個特別的案例作討論，並透過其常微分方程的相位平面分析兩個特別的案例的解之宏觀行為和奇異性和對稱性。且對那些可能碰到奇異解的區域，來對Blatz-Ko圓柱體的應變和應力做數值分析，了解材料可能的變化情況，並針對這些變化情況所代表的物理意義來做個解釋和說明，可以去更深入的了解Blatz-Ko 圓柱體的性質。
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本文目的為探討應用容量震譜法，評估結構不規則低層鋼筋混凝土樓房耐震能力之可行性，並使用非線性動態歷時分析法，來計算結構物之地震反應行為，作為兩者比較之基準。分析時，分別採用ATC-40所建議之參數組於推垮分析，與EUROCODE 8 之經驗公式於非線性動態歷時分析中，模擬鋼筋混凝土梁、柱之非線性行為。文中採用三組不同特性之地震歷時記錄，作為輸入歷時反應。 以一棟位於中央大學校內，平面及立面皆不對稱之鋼筋混凝土建築物為案例，進行數值分析比較，期能暸解容量震譜法與非線性動態歷時分析法，用於評估不規則低層鋼筋混凝土結構耐震能力之差異程度。研究結果證明，容量譜震法於評估結構不規則低層鋼筋混凝土樓房之耐震能力其結果可以接受。
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河川生態的效益評估是當今河川環境營造重要的課題，因此進行河川規劃傳統上除了做水理計算外，也應該進行生態棲地的量化模擬與評估。以往國內通常使用一維水理棲地模式來模擬河川棲地，應用斷面資料、水力粗糙度等資料演算，提供每一斷面的平均水面高程與流速，僅能應用於大尺度的河川狀況之研究，而針對複雜的地形或小尺度之河川區段則較不易探討。在二維或是三維模式當中，利用連續的網格來進行模擬地形，適合演算區域性河流的水力行為，並配合適合度曲線來求得棲地可使用面積。本文的研究目的為探討利用二維棲地模式River2D模擬南崁溪各種流量情況下之棲地可使用面積與相同狀況下一維水理棲地模式PHABSIM的比較，並討論河道中攔河堰等構造物對於棲地的影響。結果中若以二維模式運算所得之WUA結果值為基準，若使用一維模式之斷面間地形變化過大，則容易高估或是低估其WUA值，高流量或低流量下之一維模式WUA值運算結果，皆有可能產生WUA高估或低估的現象；若斷面資料愈密集，一維模式所求的之WUA值可更準確的模擬出研究河段之棲地環境而趨近於二維模式運算所得之WUA結果。
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高放射性廢棄物處置後，其衰變熱與放射性會持續釋出而影響近場環境，而海水入侵也是瀕海處置場首要分析的重要情節。以具潛力的台灣日興土與美國懷俄明州膨潤土(BH膨潤土)為試驗材料，探索膨潤土在深層地質處置場中工程性質與微觀組織為本文研究軸心。模擬近場環境因子下的回脹行為，模擬的因子包括衰變熱、地下水入侵等緩衝材料可能遭遇的近場環境變化。再以穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察經過加熱程序後達最終回脹量下的膨潤土，進行對基本結構特徵之鑑別為目的之研究。此外，並以X-RAY繞射方法來鑑定黏土礦物的組成。 試驗結果顯示：(1)日興土與美國土回脹量皆隨乾燥受熱時程增加而下降，然而美國土下降程度較緩和，而日興土在受熱達6個月後回脹量明顯下降約50～60%。(2) 日興土與美國土回脹壓力試驗結果與自由回脹應變量結果，兩者間趨勢極為相近，皆隨受熱時程增加而遞減。而日興土之下降趨勢同樣較明顯。受熱達6個月後回脹壓力降幅約30%。(3)日興土在飽和狀態下，水力傳導係數隨樣本受熱時程增加而有增加的趨勢，其水力傳導係數在受熱6個月後約為2.5×10-8(cm/s)。(4) X-RAY繞射分析結果顯示，本研究之日興土其黏土礦物中以伊利石的相對含量最豐，約佔50～60%左右；次多是綠泥石相對含量約為20%；蒙脫石的含量則低於10%以下。(5)藉由程式的計算所得到之孔隙百分比，可得知美國土在未受熱與受熱3個月後，回脹後之微觀孔隙率略微上升。經由本實驗所得孔隙率小幅增加大約2～3%，變化不大。
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生料配料與研磨、熟料燒成、水泥研磨等為水泥的三大製程，其中水泥研磨的重點在於提昇水泥成品的性質及降低電耗。為使熟料更具易磨性，一般會在水泥研磨製程中添加助磨劑。由於水泥生產設備已漸為大型化，若助磨劑使用不當，對以強度為重要評估指標的水泥產品將會影響既深且遠。 在研磨過程中加入助磨劑，除可阻止熟料受機械作用而形成的微裂縫癒合以避免做虛功外，並可與水泥熟料粒子的表面電荷產生中和作用以避免結團。由於各種化學摻料的成份均不相同，為瞭解其是否達到「助磨」成效，本研究以實驗室用球磨機進行試驗，並測定水泥粉體之比表面積、留篩率、流動性等性質，作為助磨劑效益的判定。 試驗結果顯示，當F型強塑劑與G型添加量為0.055 %，流動化劑與四號助磨劑為0.015 %時，能夠有效提昇比表面積，且減少研磨時間約11 ~ 13 %。在雷射粒徑分析結果部份，亦能增加成品中30 ~ 40 μm顆粒的含量，進而提高新拌水泥漿體的流動性以及硬固漿體的抗壓強度。因此在適量添加化學掺料下，能夠增進水泥成品的性質。
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在實務上土層受震反應分析多採用一維土層模式，然而於軟弱土層所進行的局部地盤改良會使得土層不再符合一維土層模式的假設而成為三維之問題。 本研究採用三維有效應力非線性有限元素動力分析程式，分析局部地盤改良土層於不同人工地震作用下之受震反應，並與使用一維和二維土層模式所求得之的地表震動反應譜與座落在該改良區內之10層建築物的最大層間變位角進行比較。 分析局部改良地盤的土層受震反應時，使用一維土層模式會嚴重低估土層之反應，而二維及三維土層模式所獲致的反應譜最大值有差異，但所對應之週期卻相當接近，因此建議分析局部改良地盤的土層受震反應時應使用二維或三維模式。當改良區塊邊長大於400公尺以上時，可採用一維土層模式分析。在建築的最大層間變位角方面，相對於二維及三維土層模式而言，使用一維土層模式的地表地震動做為輸入的結果較不保守。此外，對於建築物之最大層間變位角即使依規範由本研究的十組結果中以三種不同的組合方式，每次任取七組的平均結果仍有差距，可見此作法亦無法有效減低種數的影響。
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良好的捷運車廂檢修人力供給規劃，可幫助捷運檢修工廠有效率地完成檢修工作，以確保捷運車廂的行駛安全與維持良好的服務品質。目前檢修工廠大多以預測的平均人力需求值，以人工經驗進行人力的供給規劃。然而此作法忽略了實務營運上，每日人力需求的隨機變動情形，若此隨機性過大，則可能使原規劃的人力供給及班次表失去其最佳性。另外，目前檢修工廠以固定執勤班次與固定工作時數的方式，進行人力的供給規劃，此作法不但缺乏彈性，亦可能導致人力供給無法與實際的檢修需求配合，造成供需不均衡的現象。有鑑於此，為能反映真實之需求狀況與提升人力的有效運用，本研究以捷運檢修工廠之立場，考量實際營運時人力需求之隨機變動及人力資源的彈性策略，針對長期規劃與短期規劃上不同之限制條件，各自發展數個確定性與隨機/混合需求之人力供給排班模式。本研究模式期能於未來實務的應用上，提供捷運檢修工廠在隨機環境中，規劃最佳的人力供給及班次表。 本研究構建數個確定性需求排班模式，並進一步修正確定性需求排班模式中之固定需求值為隨機需求值，建立數個隨機/混合需求排班模式。以上模式皆可定式為混合整數規劃問題，屬NP-hard問題。在求解上，確定性需求模式本研究發展以鬆弛整數限制為基礎之啟發解法，而針對隨機與混合需求模式，則利用線性分解技巧、模擬技巧、並結合CPLEX發展啟發解法，以有效的求解模式。為評估隨機性需求排班模式與啟發解法所求得的人力供給規劃班次表於隨機環境中營運的績效，本研究發展一模擬評估方法。最後，為測試本研究模式與解法的實用績效，本研究以國內一捷運檢修工廠之為例，進行範例測試與分析，結果甚佳，顯示本研究所構建之模式與求解方法應可為未來實務捷運車廂維修單位之參考。