• 學位論文

矩形鋼管混凝土構材之軸壓與雙向彎矩互制圖研究

本研究採用AISC-LRFD-2010與非線性之纖維元素法(fiber element method)建立矩形鋼管混凝土柱(Concrete-Filled steel Tubular, CFT)的軸力-雙向彎矩互制曲面。研究中採用的纖維元素法是將構材斷面離散化為數個纖維元素，在固定軸壓力與中性軸轉角下假設偏心軸壓力作用，根據鋼骨與混凝土之應力與應變關係，求得斷面各纖維元素的應力狀態，並逐步調整中性軸位置，直至斷面內力滿足力平衡條件和指定之中性軸轉角為止，即可求得固定軸壓下之兩向彎矩強度，改變軸壓力與中性軸轉角重複計算上述步驟，直至三維軸力-雙向彎矩互制曲面完整。 利用多組矩形CFT軸力-彎矩的試驗數據，驗證纖維元素法用於矩形CFT構材之軸力-雙向彎矩互制曲面的合理性，並討論柱長、寬厚比與材料強度等參數對於CFT柱彎矩強度之影響，定義纖維元素法可使用的範圍。纖維元素法的主要缺點在於無法考慮P-二次彎矩、構材長細比和局部挫屈的影響，目前纖維元素法的軸力-雙向彎矩互制曲面適用於低軸壓之矩型結實短柱。

• 學位論文

橋梁碰撞實驗與效應研究

本研究橋梁碰撞實驗為研究目標。在受震後橋梁因碰撞而造成之破壞，目前已有許多相關研究及其成果，然而以往的研究成果均水平橋梁為主，尚未有具坡度橋碰撞效應之研究。實際上，高架橋匝道、高架道路跨越橋、山區地形變化處之橋梁、橋面坡度變化大，甚可達10%。坡度對橋梁碰撞之效應及結構動力之反應，目前仍未有文獻可探討。因此本研究設計小型之具坡度鋼橋模型，進行振動台試驗，並利用SAP2000建立有限元素數值分析模型。試驗結果與數值分析結果相較，驗證模擬碰撞之有限元素分析模型之準確性，確認有限元素模型準確後，利用此分析模型假設碰撞彈簧勁度。結果顯示，地表振幅之增加，地表加速度增加，橋面板位移增加，碰撞力亦增加。碰撞彈簧勁度與碰撞力成正比關係，並隨碰撞力增加而增加之趨勢。每回合碰撞中有數次小碰撞現象，且小碰撞次數隨地表振幅加大而增加，但隨頻率增加而減少。

• 學位論文

電化學技術用於平面去除水泥砂漿鹽分之基礎研究

本研究運用電化學技術設計一套適用於處理孔隙性材料建築物鹽害問題的通電模組，希望在電場驅動力作用下將誘發建築孔隙材料鹽害問題的可溶性鹽類移除，並將適當的離子送入試體中，探討修復或降低孔隙材料受到可溶性鹽類侵蝕的成效，以作為後續研究及實務應用之基礎。 本研究施加電場為定電流密度模式，並分別以1 N氫氧化鋰水溶液及1 N氫氧化鈉水溶液作為陽極與陰極電解槽電解液。於試體配比條件相同下，藉由監測電解槽內鈉、鋰及氯離子含量與通電歷時及累積電荷量的關係，分析施加不同電場強度及不同陰陽極電解槽間距配置對離子傳輸的影響，並於通電結束，分析試體內殘餘游離態離子含量及分佈趨勢。結果顯示，無論施加的電場強度大小，當陰陽極電解槽間距增長後，系統阻抗值皆有變大的現象，單位電量所能移出的氯離子含量也隨之增加。試體中的氯離子及鈉離子的移出百分率隨著施加定電流密度增加而增加，且離子移出的累積量與通電歷時有良好的相關性。當施加定電流密度為5 A/m2時，較有效可移除試體內氯離子及鈉離子的電解槽間距可達到6 cm至9 cm；當施加定電流密度7 A/m2時，較有效率可移除試體內氯離子及鈉離子的電解槽間距配置可超過9 cm。

• 學位論文

添加強塑劑對CFB副產石灰-水淬爐石粉膠結系統工作性影響之研究

循環式流體化床鍋爐(Circulating Fluidized Bed Boiler，簡稱 CFB)，以 燃燒石油焦來發電，為避免燃燒高含硫量之燃料產生硫氧化物之過量排 放，故混合石灰石進行脫硫，其製程所產生之工業副產物，即為 CFB 副 產石灰。 本研究係添加三種不同強塑劑於 CFB 副產石灰-水淬爐石-水泥粉系統 中，對水泥漿進行流度錐與迷你坍流度試驗，以尋求最佳之強塑劑與劑量。 後續將此強塑劑應用於砂漿及混凝土，以了解強塑劑對於此一膠結系統中 所能提供的工作性。另外為了改善凝結時間的問題，導入鹼活化系統於此類 系統中。 研究結果顯示，於水泥漿試驗中添加三種不同強塑劑於 CFB 副產石 灰-水淬爐石粉系統，均能有效提升工作性，依各強塑劑的組成不同對此一 系統的飽和點均不相同。三種強塑劑中以高分子聚合羧酸所提供之工作性 最好，劑量在 0.55%時即達到飽和效果。後續添加高分子聚合羧酸 0.55% 於砂漿與混凝土進行試驗，試驗結果顯示 CFB 副產石灰-水淬爐石粉系統 添加高分子聚合羧酸能有效提升工作性，其工作性趨近於 OPC 組。添加 鹼活化能有效改善凝結時間之問題，並提升早期之抗壓強度。

• 學位論文

相對門檻優化永久散射體干涉雷達技術於地表變形偵測之應用

永久散射體干涉合成孔徑雷達 (PSInSAR)是一種提供長期觀測地表變形的方法。它解決了差分干涉合成孔徑雷達技術用於長時間觀測時導致同調性降低，進而使誤差上升的問題。此方法是藉由尋找影像中訊號穩定的點，利用該點特性計算地表變形率將會使準確性上升。然而在此方法中，是使用一固定值當作門檻值，而門檻值之設置相當依靠經驗。因此，影像中若有同調性較低之影像將會影響所有的圖像，使影像處理者難以選擇。而經過分析合成孔徑雷達圖像，影像同調性分布近似於常態分布。經過一系列的統計檢驗，確認特性後，使用該特性及能排除影像中相對不穩定的點來獲得永久散射體。使用此方法可以自動化獲得門檻和該門檻的信心水準，跟原方法比較可以獲得較為客觀及可信之結果。另一方面，所計算出的門檻值不受各影像間差異（如季節）影響，使得成果有一定程度的提升。另外該門檻值可通過調整相關門檻中使用者所需之信心水準，以滿足不同區域的研究。

• 學位論文

多層多跨具自復位梁柱接頭隅撐構架之耐震性能研究

隅撐抗彎構架為近年來發展之新型結構系統，其可改善抗彎構架側向勁度不足之問題，亦可有較同心斜撐構架良好之韌性，然當隅撐構架受側向力作用，受壓側之隅撐會產生挫屈行為，導致構架強度驟降，故近年來發展了雙重自復位機制以改善此問題，而雙重自復位機制由具自復位梁柱接頭與自復位隅撐組成。由於實際工程應用上，結構係屬多層多跨形式，故本研究針對具雙重自復位多層多跨構架進行反覆載重試驗，以界定其耐震性能。研究結果顯示，雙重自復位構架可較同尺度之抗彎構架提升 1.66~1.69 倍之構架強度，其勁度亦可提升約 2.91 倍。研究中亦發現，自復位梁柱接頭配置角鋼摩擦消能機制可較無配置者提升約2.38倍之能量消散。另構架在預力系統保持彈性階段時，皆具有良好之自復位能力，可有效降低結構之殘餘變形，且當雙重自復位構架之上層與下層梁柱接頭之結合彎矩比例為1:1.5時，在相同頂層位移下，較上層與下層梁柱接頭之結合彎矩比例為1:1時，提供構架較佳變形能力。研究結果證實，雙重自復位機制可提供構架良好之變形能力與強度，並可有效延後梁構件降伏時機，達到提升結構耐震性能之目的。

• 學位論文

障壁混凝土受氯離子入侵剖面及使用年限推估之方法比較

低放射性廢棄物最終處置場工程障壁主要由混凝土所構成，但不同於一般結構物之混凝土用途，考慮放射性衰退至不影響人類生活，障壁混凝土的使用年限需達數百年。台灣四面環海的環境，場址可能位於濱海環境，恐受到海水中的氯離子入侵，混凝土使用年限的推估即為重要探討議題。 本研究針對可能使用於障壁混凝土之高完整性容器配比HIC(High Integrity Container)，製作混凝土試體，以AASHTO T259試驗方法將混凝土以氯化鈉水溶液浸泡，模擬混凝土受單方向氯離子入侵，並以AASHTO T260量測不同浸泡時間之氯離子濃度剖面，將實驗數據代入費克第二定律，求得擴散係數與表面氯離子濃度值，並以實驗數據計算擴散係數隨時間增加而降低之速率(時間因子m值)，推算長時間擴散係數的變化及表面氯離子濃度的變化，求混凝土受氯離子入侵之使用年限。 Life-365程式為ACI所發展，用於濱海環境受氯離子入侵之鋼筋混凝土服務年限推估程式。以Life-365推估模式，分析其重要參數的敏感度，得知卜作嵐材料的用量對於鋼筋混凝土服務年限的影響最大。本研究即利用Life-365推估模式，引進配比HIC材料參數，包括擴散係數D、時間因子m以及表面氯離子濃度CS，推算配比HIC於1年、2年、3年及4年的濃度剖面，與實驗數據比較，推估模式與量測結果接近，以此模式推估配比HIC之使用年限，假設於混凝土障壁澆注完成後，即接觸到氯離子環境，以及可能於混凝土製作完成多年以後才受到氯離子環境，使用年限皆可達1000年以上。

• 學位論文

受沖刷橋梁之半主動結構控制

本研究探討半主動控制於單跨含樁基礎簡支橋梁之耐震行為，利用磁流變阻尼器、雙砂箱剪力盒與振動台實驗，研究結構控制之控制效果。本研究目標橋梁分為兩種，基礎裸露實驗與固定基礎實驗，基礎裸露實驗符號分別以H與R 說明鉸接端樁基礎、輥接端樁基礎，D 說明樁徑之倍數代表沖刷深度，共H0D-R0D、H0D-R3D、H3D-R3D、H3D-R6D、H6D-R6D 等5組，固定基礎實驗不含樁基礎並固接於振動台檯面上，以HFix-RFix表示。控制方法有未控制、被動控制與半主動控制共三種。輸入地表加速度歷時有El Centro 地震、集集大地震附近測站TCU076及與符合規範之人造地震TCU076，其最大地表加速度分別為350 gal、200 gal與200 gal。 根據實驗與分析結果，結構週期隨著基礎裸露的深度增加而增加，橋面板加速度隨著基礎裸露的深度增加而減少。運用滑模變控制下，半主動控制的控制效果十分顯著，且5組基礎裸露實驗於震波集集大地震TCU076 測站與人造地震下，與未控制相比，橋面板位移皆下降約30 %，顯示半主動控制於受沖刷之橋梁可行性。

• 學位論文

多項式摩擦單擺支承之二維動力分析與最佳參數研究

經振動台試驗結果證實正確設計之多項式摩擦單擺支承 (Polynomial Friction Pendulum Isolator，PFPI)，不論於遠域或近域地震皆可有效降低結構系統之位移。然而，將振動台試驗所得之垂直加速度加入一維動力分析後，發現支承垂直震盪間接影響水平力的變化與支承狀態改變的時間，使PFPI支承遲滯迴圈邊緣有不平滑的現象，可見垂直震盪會影響PFPI隔震支承的反應。 本研究將介紹PFPI之二維動力分析程式的內容，數值模擬的動態歷時反應採用Newmark-β法分析，並利用振動台試驗結果驗證分析方法之正確性。最後藉由一受震之PFPI隔震橋梁探討垂直震盪對PFPI隔震性能與考慮垂直向自由度對模擬PFPI隔震橋梁受震反應的重要性，並利用FPS與PFPI之二維動力分析程式，針對含FPS與含PFPI之隔震橋梁於雙向震波中分別進行最佳化設計，除比較兩者之隔震效益外，同時探討垂直震波對PFPI之影響、PFPI曲面之支承參數與PFPI曲盤形狀之修正方法。

• 學位論文

應用多項式摩擦單擺支承於橋梁之設計

傳統摩擦單擺支承(Friction Pendulum System)其隔震週期為定值，在具長週期脈衝特性之近域地震下易與震波產生共振反應，折損其隔震效用；為了改善此缺點，發展出一具變頻特性之新型摩擦單擺支承：多項式摩擦單擺支承(Polynomial Friction Pendulum Isolator，PFPI)，其滑動曲面為一六次方多項式函數，利用支承回復勁度遞減之軟化段降低結構加速度反應，及利用支承回復勁度遞增之硬化段抑制結構位移反應。經研究已證實PFPI可發揮其變頻特性，於近遠域地震中皆可發揮良好的隔震效用。 過去研究採用最佳化搜尋流程：混合式搜尋法(PSO-SA)，尋找PFPI之最佳支承參數，隨著搜尋流程訂定之目標函數的不同，搜尋出之支承最佳參數有相當大的變化，輸入不同震波亦會搜尋出不同的最佳支承參數，使設計者在實際設計時難以進行。本研究嘗試將PFPI隔震橋樑設計與台灣現行公路橋梁耐震設計規範作結合，設計者可根據場址條件查閱公路橋梁耐震設計規範，遵循一簡單的流程進行PFPI隔震橋梁支承設計，最後並比較使用此流程設計出之隔震橋梁與無隔震橋梁於地震下之反應。結果顯示經由此一流程設計出之PFPI隔震橋梁亦可有效發揮良好隔震效果。 關鍵詞：變曲率隔震支承、變頻隔震支承、公路橋梁耐震設計規範。