NCREE-2014-015
時間 2014-09-30
標題 考量等效沖刷載重之橋梁可靠度設計方法研究
作者 陳志豪張國鎮陳俊仲、林其穎
摘要
台灣地理上因板塊擠壓而造成高山林立,河流坡短流急,又因梅雨及颱風等天候影響,年降雨量大,造成雨季時河川流量暴增,因此造成台灣的橋梁沖刷問題非常嚴重。由於台灣西部都市之間交通依賴跨河橋梁聯繫,而跨河橋梁受損也將造成人命及財產的損失。考量現行橋梁設計規範當中,並無法完整考慮橋梁受到沖刷時之安全性,故針對受沖刷橋梁進行研究,以理論方式計算樁基礎橋梁受沖刷後破壞機率,以期將沖刷效應考慮進橋梁設計中。
本研究以文獻中之等效載重概念為主,以不同沖刷深度下之承載力損失量,將沖刷深度轉換為作用於基礎上之等效沖刷作用載重。為了驗證理論,利用樁基礎橋墩靜力承載試驗方式,找出樁基礎於不同埋置深度下之側推承載力,並計算其沖刷前後承載力之差值,並以此試驗結果重新推導等效沖刷作用載重公式。利用修正後之等效沖刷作用載重公式,提出以條件機率之方式,配合研究中定義之可接受破壞因子,計算橋梁樁基礎之側向不穩定性破壞機率。藉由計算不同沖刷深度下的破壞機率,進一步以理論方式建置沖刷易損性曲線。此外,利用橋梁破壞機率計算方法,結合災害分析及統計資料,則可將沖刷效應發展至橋梁設計規範中,故提出考量沖刷效應下橋梁設計的方法,提供未來於可靠度分析與設計時參考。
關鍵字 橋梁沖刷、等效沖刷作用載重、易損性曲線
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