中央大學土木工程學系學位論文
國立中央大學,正常發行
選擇卷期
- 學位論文
本研究蒐集集集地震強地動測站紀錄與人員罹難屬性資料庫，利用「等震度」與「等人口母體數」的概念，透過GIS軟體的運算與分析，以建立不同強地動參數與人員罹難之易損曲線，並以集集地震為模擬地震，進行人員罹難之推估及驗證。 在建立的過程中，發現有三個項目可以使本研究概念更加的精進，分別為(1)強地動測站的數量、(2)區間內PGA的決定、(3)未定位罹難人數的補償，同時以等母體數為20萬人、10萬人、5萬人與2.5萬人四種尺度分別探討，研究結果顯示這三項的改進對於人員罹難易損曲線之結果都有一定程度的幫助，尤以對未定位罹難者進行補償最明顯。本研究也對於傳統的分析方法與等震度等母體數之概念進行比較，研究結果顯示等震度等母體數之概念所得之人員罹難易損曲線結果較為良好，趨勢也較為明顯。 本研究亦對易損曲線探討其信賴區間，並針對不同的建立模式對集集地震主要災區(中投地區)進行推估與驗證，由結果發現在許多地區的預測都相當良好，但是在建築物損壞率較高之地區都有明顯低估的情形，此現象說明建築物的耐震能力很直接的影響人員罹難機率的發生，即使是位於受震震度較小之地區。
- 學位論文
近年來，桃園地區發生幾次較為嚴重之缺水事件，其主要原因乃颱風過後造成原水濁度過高，而影響淨水場處理能力。本研究為紓緩桃園地區之缺水狀況，將搜集桃園境內可用水源及淨水場操作規則，並利用VENSIM建構桃園地區自來水供需系統動力模式，以研擬出在缺水時期實際可行之應對方案及供水型態。 本研究針對有無預警、輪供機制及硬體設施進行ㄧ系列之模擬分析，結果顯示若自來水公司確實發布預警，則可使南桃園在海棠颱風期間之總缺水戶數減少40~50萬戶，而總缺水率降低11~15%，此外，本研究結果更進一步指出桃園地區淨水場容量已不足，為了防範短期缺水事件發生，以及迎合未來需求，擴建或增設淨水場是迫切需要的。 針對管線末端頻頻缺水之問題，本研究以加入大型淨水儲水池之硬體設備進行分析探討，結果顯示加入大型淨水儲水池可有效地改善末端缺水問題，使南桃園在海棠、馬莎及泰利期間之管線末端總缺水戶數各減少48、33及22萬戶。 本研究將輪供機制分為供一停ㄧ、供二停ㄧ及供三停ㄧ進行模擬與分析，結果顯示因輪供無法增加供水量，因此在改善缺水情況上僅有小幅之影響，其與輪流供水機制之時機較有相關，可透過本研究之模式進行預先模擬，使其在實際運用上更有效益。
- 學位論文
本研究與日本東京工業大學Niwa教授及助手Miki博士進行國際研究合作，採用其開發之桁架模型分析程式3D Lattice model進行含梁柱抗彎構架之分析。 本文內容包含分析程式Lattice model之介紹，參數分析及實驗驗證。藉由參數分析，乃將原始分析程式修改，以適合預測RC抗彎構架行為。在參數分析部分，包含分析構架可選定多種材料性質、混凝土軟化係數選取、梁對接頭造成的圍束效果，以及對接頭勁度進行折減等探討。 文末利用四座含底層之梁柱抗彎實驗構架及一座兩層兩跨抗彎實驗構架，進行實驗與分析結果比較。從中，可以發現無論在整體抗彎構架行為與柱及接頭細部行為，利用本修正後之程式作分析，都有不錯的成果。 本研究亦發現後續研究問題，如分析之結構初始勁度高於實驗值、接頭勁度折減改良、拱桿件角度之限制等，亦有待未來作深入探討。
- 學位論文
顆粒流廣泛的應用於各領域中，為了簡化濕顆粒所產生複雜之物理現象，一般僅考慮乾顆粒之流動情形。本研究為了探討孔隙液體對顆粒流動的影響，以滾筒作為實驗儀器，並加入不同濃度之甘油與水之混合液，並以粒子影像分析方法作為顆粒流研究之基礎。相關之運動特性大致與前人研究相符。本研究發現在滾動流況時，主、被動層之速度分佈可視為兩段線性分佈；於較低含液量時，流動層顆粒受表面張力及液體濃度的影響改變了顆粒在乾狀態時應有的流動特徵；高含液量時，滾筒邊壁因液體產生之潤滑效應，使顆粒產生新的擺盪型態，其特性與前人所述之擺盪有所不同；滾筒中顆粒隨福祿數與填充量不同而有不同之流動型態，實驗尺度比(D/d)的改變將影響相位圖的變化，而含水量之變化猶如降低尺度比，使相位圖流況區域產生變化。
- 學位論文
波狀水躍屬自由邊界問題，本研究以數值模擬及水工模型試驗探討波狀水躍流場特性。模式使用有限體積法離散計算網格，並配合流體體積法決定自由液面，Navier-Stokes equation採用投影法估計，且加入大渦流紊流模式處理紊流剪應力。實驗以洩水閘門產生超臨界流，藉由調整尾水檻控制下游水深，觀察波狀水躍並以模式驗證。 本研究發現，波狀水躍產生不均勻底床剪應力，波谷下剪應力較強。流場速度變化僅在水流上層，但無渦度產生，故其消能較慢。由流場之動壓分佈，波谷的動壓大於波峯的動壓，造成水面的抬升。
- 學位論文
本研究針對潛盾隧道開挖時所使用之冰凍工法，進行其凍脹行為的熱應變數值分析，模擬的案例為國立雲林科技大學校址內進行的冰凍開挖試驗，依照試驗現地狀況建立有限元素數值模型。在力學分析中，將熱傳導數值模擬所得之溫度分佈場視為熱載重，並適當簡化有限元素模型，使其成為更適合力學分析模擬。研究中使用有限元素軟體ABAQUS進行熱應力分析，以此模擬冰凍試驗之程序及方法，分析土壤之凍脹行為。
- 學位論文
本研究根據熱探針法之試驗原理，藉由有限元素分析軟體(ABAQUS)，以合理的分析條件及適當的材料參數進行數值模擬，透過與理論解之比較，驗證數值模式之準確性與適用性。接著，逐一探討熱探針法之試驗變因(試體尺寸、淨空、填充導熱泥及輸入電壓等問題)，並配合張家銘(2006)之試驗結果，推求準確之量測值。最後進行材料之參數研究及非等向性岩石之數值模擬，以作為往後實驗者之考量依據。 數值結果顯示，試體之寬徑比應達12.5以上，以避免邊界效應之影響；隨著淨空值增加，會造成低估試體熱傳導係數，且由等值線圖可知，熱傳遞範圍明顯減少，建議填充適當之導熱泥；導熱泥使用應考量待測物之熱傳導係數，不宜填充過差而影響熱源傳遞；電壓輸入量不影響試體之熱傳導係數。參數研究方面，熱源材料比熱或密度對升溫曲線前半部(0～100秒)影響程度最大，建議採用100秒後直線段推求熱傳導係數；相同接觸熱阻條件下，接觸介面厚度較高者填充高熱導性之導熱泥，將提升試體熱傳導係數。 非等向性岩石之數值結果可知，數值模擬證實層狀岩石可等值為橫向等向性岩石；橫向等向性岩石不同異向性比之探討，數值解與Laplace方程式理論解皆有良好的一致性。
- 學位論文
本研究首先針對D公司所生產的礦渣副產物進行水洗除氯試驗，使用壓濾機與脫水機在經過4種水洗程序後，將針對濾餅氯離子的清洗成效作評估，以尋求合適的水洗方法。研究結果顯示，運用壓濾機與脫水機經過適當的改良程序，並添加5%濃度之碳酸鈉洗液，能有效去除礦渣中大量氯離子，其中又以壓濾機水洗試驗結果能達到除氯目標500 ppm以下。 而礦渣經水洗過後，基於資源再生利用之理念，本研究將試驗其作為混凝土細粒料的可行性。試驗以礦渣分別取代砂漿與磚類製品天然細粒料，並針對工作性、抗壓強度、吸水率等性質進行探討，結果發現，礦渣具備比重輕、顆粒細與高吸水率等特性，會對工作性與耐久性產生不良影響。在砂漿試驗中由於工作性限制，在固定水灰比下僅能取代15%的砂量，而高壓製程因工作性需求較小，故以礦渣作為製磚細粒料較具可行性，研究結果顯示，在礦渣取代量達30%~50%時，使用不同水泥量，可使試體強度分別具有A、B、C級磚標準，也証實礦渣具有成為製磚粒料之潛力。
- 學位論文
利用攝影機進行區域偵測在日常生活中已有相當多應用，本研究利用兩部PTZ攝影機組成的定位追蹤系統，在不需使用數值高程模型的情況下，由攝影機視訊資料中自動化萃取出移動物體在物空間的三維移動軌跡。本研究內容可分為兩階段:第一階段為建立PTZ攝影機像物空間轉換模式，系統中的各PTZ攝影機經由一率定程序，建立像平面與物空間的雙向轉換模式，同時也建立不同攝影機間的空間對應關係;第二階段為移動物體的定位追蹤，使用漸進式背景影像相減法，由攝影機視訊資料中偵測出移動物體在像平面上的位置，再經過匹配和空間前方交會得到移動物體的物空間坐標，最後產生移動物體的三維移動軌跡。實驗部份分別對兩階段成果進行測試，第一階段是以靜態影像及檢核點進行測試，結果顯示能夠正確地進行像平面與物空間之間的雙向轉換，並且能夠交會出目標點在物空間的坐標;第二階段以多種情境的視訊資料進行測試，包含PTZ攝影機固定角度或會改變角度、各攝影機Zoom為相同或不同、移動物體為單個或多個等情況，結果顯示在上述各種情況下，本研究都能由視訊資料中自動化計算出移動物體在物空間的三維坐標，並藉時序關係構成三維的移動軌跡。
- 學位論文
台灣都市地區部分巷道狹窄，致使大型貨車進出、臨時停車皆不容易；為因應此問題，物流業者使用機動性高但載貨量較小之輕便車輛(如機車)進行貨物配送，然而此舉可能造成車輛往返配送場站中心之次數與距離增加。近年來已有部分業者利用載貨量大但機動性較低之大車(如貨車)搭配機動性高但載貨量較小之小車(如機車)進行聯合貨物配送，亦即大車、小車各自進行貨物配送，當小車送貨完畢時，除了返回場站補貨亦可選擇直接前往大車所在位置補貨，補貨完畢小車即可再進行送貨服務，節省小車往返場站之次數、距離與時間。 針對上述問題，本研究提出「接駁補貨車輛途程問題」(Feeder Vehicle Routing Problem, FVRP)，根據問題特性建構數學模型，並提出預估平均法、門檻法兩種啟發式求解架構，再根據測試題庫The VRP Web為基礎，從中挑選出17題設計為FVRP之測試例題並作測試結果分析。經由測試結果比較，發現在測試例題的改善解當中，預估平均法的表現較良好，其最重要之原因為求解過程中預估平均法選擇較多補貨點，使小車補貨選擇更有彈性；而將測試例題補貨候選點由4點增為8點時，小車補貨選擇增加，可改善目標值約5.8%；最後提出本問題後續研究方向與建議。