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特刊引言：「強震預警與結構健康診斷」特刊

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綠屋頂建物之短期健康監測－以新北市樹林生命紀念館B館為例

為降低都市熱島效應對市區環境影響，近年來都市建築物設置綠屋頂日漸普及，為研究屋頂綠化覆土對於建物耐震力的影響，本研究利用新北市樹林生命紀念館B棟作為實驗對象，在2021年3月份結構體完成後、屋頂尚未覆土時在頂版與B1F安裝3具地震儀並監測四個月，蒐集覆土前、後八次地震紀錄進行比較；該棟大樓屋頂覆土深度約40公分、綠化面積約為208.5 m^2，總重約150噸，佔該結構物總重之5%，經對照比較，短邊方向在小地震時，振動頻率大約由6.5 Hz減少至5.9 Hz，而長邊的頻率可清楚識別由6.5 Hz衰減為6 Hz，故建議舊有建物實施屋頂綠化時應先進行耐震分析，以確保結構安全。

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基於眾包技術利用智慧型手機量測建築受震時反應並進行基礎自然頻率識別之研究

為了在震後盡快得到各地區的災損情形，本研究希望利用建物內智慧型手機結合眾包技術獲得個別建物的基礎自然頻率，進而輔助救災。本研究利用手機配備之加速度計量測加速度資料，並利用Wi-Fi直連技術把手機進行時間同步，之後上傳到伺服器並將訊號方向對齊後，使用系統識別之方法獲得結構基礎自然頻率。所使用的系統識別方法中有唯輸出分析方法，和輸入－輸出分析方法，並模擬智慧型手機感測器之品質及所獲得之訊號進行分析，探討在不同情形下適合之系統識別方法。

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WD5寬型輸電鐵塔之耐震能力探討

因應北部核一、核二、協和等電廠穩定電源陸續除役，為解決未來台灣地區用電缺口及配合政府再生能源政策，台電公司需配合新建彰工～彰濱345kV線，將離岸電力併入台電公司電力網。該新建線路位於彰化濱海工業區內，因濱海地區鐵塔鹽害銹蝕問題，故配合鐵塔維護更換而開發了寬型鐵塔。台電公司輸電鐵塔的設計規範均係採風力設計，一般認為地震力對於鐵塔的影響較小，本文採用MIDAS結構分析程式就WD5寬型鐵塔之耐震能力進行深入探討，除以台電材料規範、鋼結構設計規範（包含容許應力設計法及極限設計法），以及桿件斷面實際應力等方式對鐵塔進行耐震能力之安全檢核外，並深入探求寬型鐵塔之耐震程度，以確保鐵塔結構之安全，進而維護台電公司輸電系統電力輸送之穩定性。

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IMPLEMENTATION OF STRUCTURAL HEALTH MONITORING ALGORITHMS FOR ONLINE BUILDING SAFETY ASSESSMENT: APPLICATION TO NCREE BUILDING

This paper describes the implementation of a continuous structural health monitoring system to a building (National Center for Research on Earthquake Engineering) in Taipei basin, Taiwan. This seismic monitoring system is primarily designed by using pre-seismic event data, post-seismic event data and seismic event data for online and post-earthquake safety assessment of the building. Besides the design of online monitoring system in this building, the essential component of the system is the implementation of the automatic data analysis tools and software packages to extract the building vibration characteristics and dynamic features for building safety evaluation. Integration of data processing modules, system identification software and simple damage detection mechanism, the assessment of the building's condition before and after each seismic event can be reported immediately. Through such online analysis of the building response data, the event-by-event information and the time-varying dynamic characteristics of the building can be extracted, building healthy condition is created which can support the decisions for necessary maintenance and rehabilitation of the building.

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使用遞迴子空間識別法實現線上系統識別之試驗研究

地震作為台灣最具代表性的自然災害，每每皆造成災難性的破壞，包括大規模的人員傷亡與財產損失，為了減輕這種災害，結構健康監測技術應在地震事件中提供連續且自動的診斷結果，並憑藉相關系統能提供即時的警報訊息，有鑑於此，本研究發展能夠即時識別結構狀態、追蹤模態參數、提供損傷訊息，並幫助震後評估和復原的線上系統識別技術。考量地震預警技術近年的蓬勃發展，連續且自動的結構健康監測技術可透過融合來自地震預警和系統識別技術的資訊，預期在偵測到地震後利用遞迴方式達成上述目標。藉此，本文提出基於遞迴方式的子空間識別法，透過理論推導與試驗驗證來核實其可行性，並針對線上運行的細節進行研討論證，其中利用三層樓與四層樓實尺寸鋼結構的振動台試驗來驗證本法的即時性與有效性，驗證使用遞迴子空間識別法實現線上系統識別之的可行性。

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基於模態特徵之風力機監測可行性研究：以一林口風力機為例

風力機於再生能源扮演重要之角色，目前臺灣已規劃大面積之風力發電場域，然而日後建置、運作、維護必須仰賴監測之手段，確保風場內之風力機的運轉及安全符合規範要求及設計性能。因此，本研究基於現地長期量測技術，建立一套風力機監測手段，並探討該方法之可行性。於本研究中，首先針對風力機動態量測反應（如風力機不同高程之絕對加速度反應），萃取風力機相關模態特徵，包含自然頻率、模態振形，並持續追蹤該模態特徵的變化，以及與風力機轉速、風速間之關係。另外，本研究利用風力機簡化數值模型，比對經由量測反應獲得之模態特徵，並藉由該模型當風力機耐久性構材劣化時，如表面構材遭受腐蝕效應時，探討模態特徵相應之改變與特性，可做為未來風力機監測之觀察重點，以及判斷劣化程度之指標。由本研究之成果可見，風力機的低頻率模態具有一定程度之穩定性，較高頻率之模態會受風速與轉速影響較大，而觀察前幾個模態之模態振形變化，可了解風力機受腐蝕影響之程度。

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陸域風力機支撐結構監測與分析

風能發電為國際間減緩全球暖化與部署能源轉型的重要發展方針，相關產業本土化亦為目前政府之重要政策。經濟部標準檢驗局為把關關鍵技術並建立專案驗證審查制度，確保各風場之設計、施工與運維能符合在地需求，正委託國內學研單位草擬相關技術規範，以期滿足風力發電廠之基本性能與安全目標，且同時規劃風力機構造物應設置環境與結構安全監測項目。爰此，本研究以陸域風力機支撐結構之安全監測為目標，藉由若干感測器監測風力機運轉下的結構振動模態與動態行為，同時觀察本土風力機於東北季風作用下的實際反應，期能臻至結構健康診斷目標。

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基於濾除環境效應後振態頻率變化之辦公大樓損傷偵測

利用本團隊新近發展的隨機子空間識別機制，本研究針對典型辦公大樓建立一套迅速有效的損傷偵測工具。首先從中科管理局及工商大樓21個月的長期微振量測進行各項振態參數的變化趨勢探討，然後取頂樓加速度訊號的標準差來代表結構之均方根反應，據以充分反映主要由風速和大樓工作人員活載之消長所決定的外力擾動強度，結果發現其正是影響各振態參數的最直接環境因素。接著針對目標振態頻率統計其與均方根加速度的關係，從而擬合出最佳化指數函數，並據以排除環境因素的影響。最後則利用濾除環境效應後之振態頻率變化，取其單日移動平均與移動標準差，經由統計分析發展出兩項損傷指標來建立敏感的樓房損傷偵測機制。

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氣象局地震預警系統的現況與未來發展

地震預警系統能在地震發生之後預估地震動的大小，並且在破壞性震波抵達目標區域前發出警報，讓民眾及自動化設備能夠提前採取防震措施以減輕地震帶來的危害與對社會的衝擊。為了爭取震波來臨前更多的預警時間，地震預警系統必須盡可能地用最有限的資料預估震度。由於傳統的地震學方法在資料有限的情況下無法提供準確的震度預估，本文將探討機器學習技術在提升震度預估準確性上的潛力，並回顧氣象局地震預警系統的發展與現況說明。