臺北科技大學土木與防災研究所學位論文
國立臺北科技大學,正常發行
選擇卷期
- 學位論文
人類文明發展始終與治水、利水兩項議題息息相關，水和環境必定脫不了關係，尤其近年來受全球氣候變遷效應及流域集水區迅速都市化影響，水問題之處理更形重要也益發棘手，又水患的問題亦是國家穩定與否的關鍵因素，故治水工作一向為國家施政之重點之一，均思索如何以有限的社會資源與經費，用最經濟有效的方式消減水患，保護人民生命財產之安全，並進而改善河川環境，故其治水手段已成為世界各國不得不面對的嚴峻挑戰。 臺灣地區早年之河川治理大都以築堤防禦為主，惟在面對水與土砂災害併發的複合型災害威脅的治水課題中，過去河道治理方式漸漸難以竟其功，必須改弦易轍朝向整體規劃、整治、管理及防災之治理對策著手，自98年莫拉克颱風釀成空前洪災及召開全國治水會議後，「流域治理之綜合治水」的觀念思維儼然已成為當前臺灣地區之水患治理主要策略與趨勢。 本研究試圖從流域整體治理、綜合治水特性之需要性、工程與非工程方法及其他綜合措施、策略等進行研析，並以基隆河整治為例探討其治理對策及防災成效。透過整治前後之計畫洪水量及以納莉颱洪事件推估之河川水位，分析各項防洪措施之減災程度、減洪量效果、洪氾改善及保護區域面積、人口等改善效益，並輔以相關經濟效益評估文獻研究引證分析比較，從中疏理出直接、間接之經濟效益與社會、生態的價值。經分析研究結果，依基隆河特性所採用之治理措施對水系上、下游洪泛災害降減成效顯著，已成為臺灣近年成功治水的範例。
- 學位論文
潛盾機開挖向前推進，引致土體內部狀況之改變，造成地盤在垂直、側向及縱向三個方向上的變位，實際上乃為一個三度空間之問題。本文以臺北捷運系統CH221標為例，利用Plaxis 3D Tunnel套裝軟體，以三向度分析模型來模擬實際之單孔及雙孔隧道開挖情形，探討Plaxis 3D Tunnel程式中所需輸入之隧道斷面縮減率（Contraction，%）與一般經驗公式所使用之土壤漏失（Ground Loss）及潛盾隧道施工引致地表沉陷之間關係，另針對雙孔隧道斷面，嘗試以不同之隧道組合疊加，進行地表沉陷曲線之推估及比較，期能藉由分析成果驗證Plaxis 3D Tunnel應用於潛盾隧道施工引致地表沉陷分析之適用性，並將使用經驗分享及傳承。
- 學位論文
地中壁之行為屬於三向度問題，但是目前工程界最常採用之分析法為單向度彈塑性樑分析法（例如RIDO等程式），較無法正確的模擬地中壁之三向度效應。本研究採用三向度數值分析軟體Plaxis 3D Foundation，進行地中壁實際案例之分析，觀測連續壁側向變位量，與實際案例之監測結果進行比對，並考慮地中壁之開挖方式、設置數量及貫入深度等，繪出側向變位量及應力大小之正規化圖表，為設計者提供更準確之參考資訊，以達到最佳化與更具經濟性的地中壁配置。 本研究利用由PLAXIS BV 於2004發行之數值模擬軟體Plaxis 3D Foundation 進行數值模擬，主要探討地中壁施作後，在開挖過程中、單元尺寸差異對連續壁變位之影響與結果，首先針對案例之監測資料，根據參數的經驗公式與結構體折減強度進行驗證，爾後改變案例中之地中壁厚度、數量、貫入開挖面深度和開挖面積長寬比等進行討論。本研究中，以林雅雯（1998）於台北市長安西路上實際監測案例，進行地中壁監測研究分析，藉由改變地中壁尺寸，以探討在開挖過程中對連續壁之影響。
- 學位論文
捷運工程規模龐大、複雜性高、工作界面亦多，且其工程常涉及土木、建築、水環與機電等相關領域，因此不同於一般營建工程以單一標為介面主體，而又以土建工程與機電系統工程標之分標模式進行發包作業，各作業由不同專業廠商負責製造、安裝及測試，業主則另與承包商訂定合約關係，然各承包商間分別對業主履行合約之義務，且彼此間無任何合約關係，而捷運工程界面眾多且環環相扣，因此於分工與分標模式下易產生介面之問題，並衍生後續之糾紛與爭議，而業主與承包商更恐因介面未知風險而受至影響。 因此本研究首要針對機電系統及土建工程契約與國際工程契約及FIDIC Silver Book進行比對，藉以檢視契約風險分配關係之合理性；其次利用文獻回顧與深度專家訪談法，彙整捷運工程介面之風險因素，並針對實際參與之專案人員進行問卷調查，利用因素分析法得出其界面風險因子，並彙整業主、土建與機電承包商所可能承擔之風險因素，最後以臺灣桃園國際機場聯外捷運系統工程為案例，進行探討與驗證，進而研擬其因應對策。期研究成果能供工程主辦機關與承包商參考，提供更佳的判斷作為參考，以提供更佳的判斷，並降低工程爭議使工程得以順利的進行。
- 學位論文
鋼索懸臂架設橋梁施工階段控制是工程師相當棘手的問題。現場施工吊裝節塊過程容易出現施工誤差，如果未能即時修正將導致後續階段施工困難。市面上有限元素分析軟體相當繁雜，但多數軟體未有施工階段分析功能，造成工程師對實際施工階段之分析無法掌握。 本文係以二維鋼斜張橋採用桿件內力疊加法及影響矩陣法進行倒裝施工階段分析與具有施工階段功能之Midas Civil正裝、倒裝法分析所得之值做比對，比對結果本研究之方法與Midas Civil正裝法吻合，因此本方法可有效運用一般未有施工階段功能之結構分析軟體。最後，利用本研究之方法進行兩個實際案例施工階段分析，案例一：中山高五楊段跨越國道一號跨越橋進行施工階段模擬分析，結果可供實際施工之參考；案例二：社子大橋參照實際施工步驟模擬進行分析並與施工單位提送之計算書進行比對，結果顯示各施工階段之鋼索軸力大致吻合，證明本文所提方法確屬可行，期望本文所得成果能對國內鋼索懸臂架設工法的施工分析有所助益。
- 學位論文
依據歷年地震災害統計，多數學校常因建築物耐震能力不足而在地震災害中倒塌造成學生死傷慘重，故校園耐災能力甚為重要。學校應於平時改善校園環境，針對校園老舊建築實施耐震評估與補強對策，並建立完整之災害防救機制，強化減災作為，俾利在大規模地震中，提昇校園耐災能力，延長疏散避難時間，降低危害。 本研究針對中小學因應大規模地震研訂策略規劃及作業程序，使政府部門可以有所依據，並將各防災規劃工作透過宣導、執行落實於各級學校。策略規劃之重點工作主要為防災教育工作與建立災害防救機制強化減災作為。經過防災課程的規劃與防災演練的實施，可以培育學生正確的防災知識、技能、態度，在災時能夠採取適當之應變措施。同時也可以將防災理念融入家庭中共享，促使防災教育永續發展。作業程序部分為研訂易於理解及使用之防救災作業程序，使學校在減災、整備、應變、復原四階段皆有明確之防救災工作及應變作為。透過策略規劃及作業手程序的擬訂，希望可以為各級學校因應大規模地震帶來具體之防災效益，並降低學校致災因子、提昇校園整體耐災能力。
- 學位論文
某港區內欲設計新建一棟倉儲建物，整棟建築物係依據「建築技術規則」及「各類場所消防安全設備設置標準」設計及施工，惟此棟建築物面積龐大，建築物高度甚高，且主要存放之物品係為原料煤，依現行相關法規需設置室內排煙設備，且原設計為室內機械排煙設備，因機械排煙設備包含風管、風機、運轉時之風壓等因素，同時考量所設置之機械排煙涉及粉塵爆炸及環保因素，其結構及設備部分需進行大量強化處理，擬更改原設計為自然排煙方式。本研究之主要目的係為避免影響建築結構，同時節省經費兼顧環保及安全，次要目的為針對設備設施及未來營運管理如：消防防護計畫及員工自衛編組等擬訂對策方案，希望經由學理之論述及藉由完整之評估分析，解決建築硬體設計施工之盲點。 本研究使用的方法除參考歷年來專家學者之研究相關文獻資料，詳細調查研究對象建築物基本資料，同時在不違反『建築法』、『消防法』及『各類場所消防安全設備設置標準』之原則下，利用煙控模擬軟體(FDS)進行煙控模擬，獲致最適切之煙控方法、最正確之避難評估分析、適當之消防設備及動作流程同時提出未來營運管理模式。
- 學位論文
使用具有數值消散特性的逐步積分法已被認為是新發展逐步積分法的重要目標。然而，現今具有數值消散特性的逐步積分法幾乎都是內隱式積分法，而內隱式積分法在擬動態實驗上的應用較為繁複且不易，因而較少被採用。本論文將介紹新一族逐步積分法，此積分法不但具有外顯式與無條件穩定的數值特性，可使積分法的運算效率大幅度提高，同時也擁有數值消散的特性。可用以克服試驗時由於數值誤差或實驗誤差所引起的不正確高頻振態反應。因此新發展的積分法不僅可以應用在一般的動態歷時分析，也是擬動態實驗上克服高頻振動所引起誤差累積傳播效應的有效方式。我們將透過數值釋例及進行實際的擬動態實驗來加以驗證。
- 學位論文
本文介紹了群集分析，應用在固體岩材受力作用，於不同的應力路徑下，探討其破壞機制的資料探勘 (Data Mining)。研究中，以群集分析方法中的K-均值法 (K-Means)，與自組織映射圖網路 (SOM) 演算法建立分析模式。同時考慮兩種不同尺度之固體岩材破壞資料：大尺度為斷層錯動之三角點位水平變化，範圍為花東縱谷部分，長約159公里，寬約80公里，為空間資料型態；小尺度為脆性岩材之微震裂源演化，範圍為試驗材料本體部分，長約150公厘，寬約150公厘，為空間與時間的資料型態。前者進行海岸山脈三角點位「位移方向與位移量」之分類，與「斷層位置」空間範圍之推估。在已知群集數目下，將海岸山脈的三角點位與位移量，以本研究方法分類成北、中與南三段，其位移方向由南段西北方向轉至北段東北方向，位移量介於1.5(m)~5.5(m)之間。經比對專家經驗判釋，海岸山脈「位移方向、位移量與斷層位置」的成果，兩個方法在位移方向與位移量皆與其接近。而在斷層位置之推估上，K-Means 演算法所推估之斷層位置優於SOM 演算法，確可輔助人為判斷，且K-Means 演算法在執行時間上優於SOM 演算法。後者進行延-脆性破壞演化分類，與「彈-塑性區界面」空間範圍之推估。在未知群集數目下，將微震裂源分類成延性與脆性兩種破壞模式(演化)，與彈性、塑性與脆性三個力學演化分區(空間分佈)。結合理論解析解與專家經驗組合的成果，作為比對值，本研究兩個方法中，以SOM 演算法之分類結果較與其相近，且在判斷「彈-塑性區界面」範圍的時間上，已從最久半天的分析時間，減少至需30分鐘到1小時的時間。從而達到客觀與減少時間之目的。
- 學位論文
為因應台灣軟弱地盤之開挖，大多數之地下工程多採用潛盾隧道施工法。此工法自民國六十四年引進國內，已逾三十年之久。雖然在台灣已累積相當多之施工經驗，但施工災害並未因此而降低發生次數。 隨著都市發展，潛盾隧道施工作業環境日趨複雜，又潛盾隧道施工為風險較高之作業，且所需之施工技術也相對較高，故在各項施工作業項目過程中，仍具有高度之不確定性。有鑑於此，將潛盾隧道施工風險之各項重大危害因子進行評估分析，以降低未來潛盾隧道施工之風險。本研究先將潛盾隧道施工災害、風險管理與風險評估相關文獻進行分析與整理，再蒐集潛盾隧道施工時發生災害之案例，並針對災害案例中，進一步評估各項施工作業項目之風險因子，再輔以模糊理論作為計算施工災害風險程度之方法，進而推估各項作業項目施工時所發生風險之高低程度。 本研究成果透過模擬案例的評估結果顯示，其發生災害之風險程度高達54.92%，屬於中度危險的風險，雖可接受但需作殘留風險管制。由其可知，當背景條件較差時，風險度相對增加，故基於風險之考量，著實有必要對背景條件較差者進行改善，使得改善後之風險降至可接受之程度，以達到風險管控之目的。