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應用FRP修復補強於含牆RC構架之耐震行為研究模擬及探討

台灣地區因為人口結構組成不同於其他國家，因此建築物常使用多量的磚牆或鋼筋混凝土牆作為隔間之用，但由於主體建物之側向勁度和強度較牆為弱，而這些具有較多牆體之建築的耐震行為可能由牆決定， 因此，若能有效地提高牆的抗震能力，使其承擔大部分之地震力，即可減少梁柱構件受地震破壞之情形發生。 本研究主要利用數值模擬來分析探討以不佔空間之條狀複合材料版(SCFRP 版)補強含牆RC結構物，而其含牆RC構架的牆體包含1B 及0.5B磚牆厚度厚和RC牆等型式。我們將這些牆體以條狀複合材料版補強後，建立簡單的模型在數值模擬軟體中模擬其進行反覆載重試驗的結果，並與試驗結果進行分析比較，除可以了解其耐震能力及破壞模式，研究含牆之非韌性構架的耐震行為。 最後針對較高樓層如五樓及二十樓二種不同樓層數建物，評估和探討其鋼筋混凝土構架填充磚牆與利用SCFRP補強前後在不同地震震度下之反應。每種建物具有五類分析構架，分別為空構架、中央跨全填磚牆構架、中央跨底層未填磚牆構架、以SCFRP補強中央跨全填磚牆構架，及以SCFRP補強中央跨底層未填磚牆構架，其中磚牆部分以等值斜撐加以模擬；採用SAP2000進行非線性靜力推覆分析，比較分析構架於地震力作用下各樓層層間變位角情況與磚牆對於抵抗地震側力強度之影響，並利用Vision 2000 耐震評估標準判斷分析構架地震後之使用狀態。我們在經過五樓及二十樓構架補強的模擬分析之後，發現SCFRP版補強的效果會隨著樓層高度的增加而使的其效果越來越不明顯。

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低降伏鋼剪力消能裝置之塑性模式探討

低降伏強度鋼板為近年來所新開發的材料，其具有低降伏強度、高延展性、低降伏比的特性。國內外利用低降伏強度鋼板作為鋼板剪力消能裝置已有相當的研究，模擬消能能力所使用的消能模式也是很多，所以要找一個能描述此構材真正反應的消能模式是有其必要性的，本文研究以Nakashima【1,2】文中採用結合等向及走動硬化Ramberg-Osgood模式，並找出在參數決定上可以方便使用的方法。 本研究的主要目的是：（1）將以模式模擬低降伏鋼剪力消能裝置在加載試驗中的消能行為，試找出模式的五個最佳化的模式參數，分別是初始彈性勁度值、降伏點、參數 、參數 、參數β。（2）將就不同性質的振幅加載歷程，來模擬其消能行為能力並試討論比較之。

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都會旅次之時空特性分析

都市旅運者之旅運決策過程，除了受到個人及家戶社經因素影響外，也受限於外在環境之影響，如居住區位、時間限制、運輸環境等，均可能影響旅運者之旅運時間、旅次長度、旅次目的等決策。其中時間與空間是很重要的影響因素，在時間方面，旅運者受限於自身之時間預算與活動本身之時間限制；在空間方面，旅運者則受限於其旅運能力與外在提供活動參與機會之多寡，本研究希望藉由活動之參與時段與旅運距離，分析旅運者於不同居住區位下之活動時空分佈情形。 文獻指出個體旅運行為會受居住區位都市發展強度之影響，本研究先利用居住區位作為特性區隔，找出各區位內旅運者之活動時空分佈情形。其次利用旅運起始時間作為群落分析依據，得到較適切之九類活動參與時窗；在空間分群方面，則以旅次長度作為分類準則，將其分為短旅次、中旅次及長旅次。透過時空分群，再依據旅次目的進行分析，得知不同居住區位之旅運者，進行特定旅次目的時，參與時窗及旅運距離之可能分佈。 本研究使用美國交通部於2001年所調查之NHTS資料，分析結果得知不同居住區位之旅運者會呈現不同之旅運行為，如鄉村區位旅運者之平均旅運長度較其他區位大；不同旅次目的也會產生不同之時空分佈情形，如接人旅次與送人旅次有不同之尖峰時間，社交娛樂旅次主要發生在下班時間後，且其平均旅運長度僅次於工作旅次；透過本研究之特性分析，對都會旅運者之旅運行為有進一步之瞭解，並能作為相關運輸政策之參考。

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模糊決策在防洪之應用

本研究主要探討如何在颱風造成之洪水期間求得最佳水庫放水量，使水庫本體安全、下游不因水庫放水而使河川水位過高、颱風過後水庫儘可能達到滿水位。因此，正確的水庫操作顯得非常重要。 本研究以石門水庫、上游集水區及下游新海大橋為研究區域，利用民國 85 至 91 年間颱風侵台時期之資料，首先以類神經網路（Artificial Neural Network，簡稱 ANN）建立一降雨－逕流模式，以推估石門水庫未來 4 小時可能發生的入流量；接著以類神經網路分析水庫洩洪時對下游新海橋水位增量之影響；最後使用模糊決策分析（Fuzzy Decision）求得洪水時期水庫最佳放流量，達到水庫最佳操作，以供石門水庫即時操作之參考。

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石門水庫淤泥管路輸送損失研究

非牛頓流體種類繁多，如含泥水流、混合懸浮液體、泥漿等。這些流體流動行為相當複雜，已脫離牛頓流體之範疇。故需要利用實驗找出新的流變關係式及流變參數，進而推求非牛頓流體之流動特性，作為研究、發展、應用之用。 楊(2003)研究石門水庫淤泥之流變特性，在不同濃度下以冪定理流體模式分析其流變參數稠度係數m、流動指數n。本文利用其不同濃度之實驗，所分析淤泥流變參數m、n，代入含泥流體流動主要損失公式，推求出實際的水頭主要損失；並利用呂(2004)之有關流動次要損失之損失係數實驗結果，推求實際之次要損失，最後利用能量方程式推求現場抽泥濃度之幫浦效率。本研究發現輸送含泥流對於現場抽泥濃度之幫浦效率約30％左右。

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植生渠道水理性質之研究

近年來，生態與環保意識的抬頭，各項工程均以生態工程為理念，常採用表面粗糙、孔隙透水或植生的護岸，多樣性組合之水路以符合水域之生態性。本研究以生態渠道為題，考慮渠床粗糙和護岸植生或野草入侵下，探討渠道的阻力係數。進行植生護岸和粗糙渠床之渠槽試驗，以三種人造草皮分別模擬渠道護岸植生，分析渠道在不同植物種類之水理特性。試驗數據分析時，將渠床斷面視為渠床面積和護岸面積等兩部份，分別估算渠床和護岸的曼寧係數，推估生態渠道之綜合曼寧係數。經由分離法計算阻力係數顯示，渠道側岸之曼寧n值大於渠道綜合n值。在常態流況下，渠道側岸nw值大小為帶花長草＞長草＞短草，帶花長草側岸n值逐漸趨近0.0675，長草側岸n值逐漸趨近0.0525，短草側岸n值逐漸趨近0.044。此研究成果可解決不同型式渠床和護岸之曼寧係數推估需多次水工試驗的問題。

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土壤表層蒸發量推估之研究

在陸地水循環的過程，降雨與蒸發現象扮演著相當重要的角色。蒸發簡單的說就是將水由液體轉化為氣體進入大氣中的作用；影響此水面蒸發作用的原因有環境溫度、溼度、太陽輻射和風速等氣象條件。地表之蒸發作用通常發生在無降雨時，此時土壤含水量的多寡及土壤溫度會導致蒸發速率的改變，而各氣象因子與陸地水文因子之間也會相互影響，故造成在研究上格外複雜。因此本文針對桃園地區紅土與大甲溪河砂的蒸發狀況做進一步研究，研究所得之結果，將有助於未來未飽和層土壤含水量模式之建立。 本研究將依照土壤含水量變化與土水蒸發比的相互關係，得知土壤蒸發過程分為三個階段：(1)穩定蒸發階段，(2)蒸發率顯著下降階段，(3)蒸發率微弱階段；且依實驗結果，得知各階段之土樣蒸發推估式。 實驗結果顯示土壤含水量與土水蒸發比之間，會依特定之土壤水分常數呈分段式線性關係。且迴歸分析之後，可得迴歸直線之判定係數除蒸發率微弱階段外，皆大於0.7。本研究之結果將有助於整個水文循環模式之建立，並極具參考價值。

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類神經網路在衛星雲圖推估降雨量之研究

臺灣土石流災害嚴重，目前預警系統無法達到好的效果，使得土石流的發生造成人民的生命財產嚴重損壞。大量的降雨是造成土石流災害的重大因素之一，而每年的5-10月之間，是颱風密集侵台的月份，時常對臺灣山坡地造成嚴重的土石流災害。所以如何在颱風侵台期間，正確又快速的推估降雨量，對土石流預警是非常重要的。因此，本研究的目的是為了推估颱風期間之降雨量，以利於防災之用。 本研究以石門水庫上游集水區為研究對象，並利用西元1996年至2003年間侵台的颱風之雲頂溫度及雨量資料，以類神經網路（Artificial Neural Network，ANN）建立石門水庫集水區雲頂溫度-降雨量模式，以推估石門水庫未來3小時降雨量。 模式結果可發現兩個特性。其一，對於類似地形特性的雨量站，其雲頂溫度推估降雨量模式的特性也類似，以往也有很多研究顯示，降雨受到地域、地形相當大的影響。其二，對於同一雨量站，雲頂溫度與具有豪大雨颱風的降雨量，有較高的相關係數。而對於降雨量較少的颱風，其模式結果較差，降雨量與雲頂溫度的相關係數也較低。 本模式對於降雨量大之颱風，成果相當好，符合此研究的目的，對土石流災害防制有所幫助。因此，雖然此模式對於降雨量小的颱風，效果較差，仍是符合此研究之目的。模式結果以均方根誤差（RMSE）、累積雨量誤差，兩項評比指標，評估其適用性。

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斜張橋纜索拉力量測與分析

中文摘要 斜張橋的纜索是斜張橋主要的構件之一，不論是在橋樑施工時或是日後的使用，斜張橋纜索的索力都是評估斜張橋安全的重要指標，在纜索索力的監測上有許多方法，而目前最便利也最常被使用的是頻率法，因為纜索自然振動頻率和其索力間存在著某種的關係，所以可以由纜索的自然振動頻率推估索力。 本研究選擇高屏溪斜張橋作為研究對象，先以現地試驗去量測纜索的自然振動頻率，再由弦理論、梁理論、頻差公式、非線性精算公式等方法去推估其索力，藉以比較各種方法的差異。另外，本文利用類神經網路，以量測到的自然振動頻率及纜索設計材料性質去作為網路的輸入變數，以非線性精算公式計算得到的索力與纜索設計最大容許拉力的比值作為目標輸出值，去訓練類神經網路，以求得頻率和纜索索力之映射關係，藉以預測各纜索索力。

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西北颱降雨分析

颱風是台灣重要的自然災害，颱風所夾帶的豪雨，造成巨大的經濟損失及人員傷亡。其中以「西北颱」為最容易造成重大災害的颱風。 由於形成颱風的因素眾多，而其產生的降雨量亦為颱風本身的特徵之一，故降雨量和颱風的其他特徵或颱風的成因之間應存在某些關聯。本論文主要的目的即在探討影響西北颱降雨量的主要因子，進而提供有效預報降雨量的方法。本研究先選取影響颱風降雨之因子，選用鐘型函數將中心最低氣壓、近中心最大風速、移動速度、暴風半徑、颱風中心距測站最短距離(以臺北測站為基準) 、測站濕度做為六個輸入變數，建立模糊隸屬函數。其建構流程為先將輸入變數值作模糊化轉換，利用MATLAB 模組ANFIS 軟體做類神經網路演算建立模糊資料庫，建立模糊資料庫之後，再將演算結果反模糊化轉換輸出，將其各測站之推估降雨量，與各測站實測降雨量作檢驗，分析評估其學習效果，至其誤差達最小。 颱風之模組建構以西元1950年至2004年中央氣象局颱風之基本資料，藉降雨資料作模糊演算及分析，計算結果可看出本文所述影響雨量六因子，對其學習階段的颱風所推求之累積雨量於臺灣北部各地及迎風面之中央山脈等地尚精確。預測階段的颱風預估累積總雨量上精度比學習階段雖較大但尚可接受，此結果可提供未來西北颱雨量預測參考。