臺灣博碩士論文加值系統

在影響橋梁力學行為的諸多因子之中，國內對於其動、靜載重及地震力等研究較為完備，而有關靜態的溫度效應與混凝土潛變、乾縮行為之探討則有所不足。隨著橋梁科技的進步，撓度控制的要求不斷提高，混凝土橋梁結構之溫度、彈性應變、潛變及乾縮效應更形重要，其直接造成橋梁撓度的改變，並進一步影響橋梁內部應力分配及結構長期行為。這些因子與地域性氣候、材料特性乃至於工程環境息息相關，而國內現行設計規範直接延用國外相關規範規定，缺乏本土性之考量，因而常有高估或不足的現象，成為國內橋梁變位控制不佳之主因。有鑑於此，本研究乃針對溫度效應、彈性應變、潛變及乾縮等混凝土橋梁主要靜態行為影響因子，以台灣地區整體地域性之考量，進行完整之研究與探討並加以整合。
近十幾年來國內學術單位對這方面課題已過進行不少研究，建立了許多相關資料，但缺乏台灣地區地域性之考量及整合。因此，本研究乃針對混凝土溫度效應、彈性應變、潛變及乾縮等主要靜態影響因子，進行了國內不同地區四座橋梁共七個斷面之靜態監測試驗與資料分析；並蒐集彙整數十筆國內本土之混凝土彈性應變、潛變及乾縮相關試驗資料；配合進行必要之相關混凝土強度、彈性模數及乾縮試驗；再與國外試驗資料及預測模式相互比較，依國內實際之氣候條件、材料特性、工程環境等因素進行整理、迴歸和分析，最後根據研究結果針對國內相關規定與預測模式進行合理、適當且具物理意義之調整與修訂。目的在建立適用於台灣地區本土性的相關設計建議資訊，以提供未來橋梁工程設計、施工及修訂我國相關規範時之參考依據。

第一章 緒論1
1.1研究背景與目的1
1.2研究範圍與內容3
1.3本文架構7
第二章 混凝土橋梁靜態影響因子10
2.1橋梁溫度效應10
2.1.1橋梁溫度效應簡介10
2.1.2有效橋梁溫度12
2.1.3橋梁斷面溫度梯度13
2.2 混凝土強度及彈性模數15
2.2.1 混凝土強度15
2.2.2混凝土彈性模數17
2.3混凝土之乾縮18
2.3.1混凝土之乾縮機理18
2.3.2影響乾縮之因子20
2.4混凝土之潛變23
2.4.1混凝土潛變之機理23
2.4.2影響潛變之因子25
第三章 國內外相關規範整理與討論30
3.1 橋梁溫度效應相關規範30
3.1.1台灣地區相關規範30
3.1.2美國相關規範30
3.1.3英國相關規範31
3.1.4德國相關規範31
3.1.5日本相關規範32
3.2混凝土彈性模數、乾縮與潛變相關材料規範32
3.2.1 ACI(1993) (美國混凝土協會)33
3.2.2 CEB-FIP 1978 (歐洲)36
3.2.3 CEB-FIP Model Code 1990 (歐洲)38
3.2.4 BP 1978 (美國)41
3.2.5 BP-KX (美國)43
3.2.6 Model B3 (美國)46
3.2.7 GZ (加拿大)48
3.2.8 GL2000 (加拿大)50
3.3 國內外混凝土潛變乾縮相關橋梁設計規範52
3.3.1台灣—公路橋梁設計規範52
3.3.2台灣—混凝土工程設計規範與解說53
3.3.2美國—AASHTO LRFD Bridge Design Specification55
3.3.3英國BS540055
3.3.4日本—道路橋示方書56
3.3.5德國—DIN 422757
3.4小結58
第四章 台灣地區混凝土橋梁溫度效應之研究60
4.1前言60
4.2研究方法60
4.3混凝土橋梁現地監測試驗61
4.3.1北二高碧潭橋工程62
4.3.2中山高汐五拓寬段圓山橋工程63
4.3.3南二高台南環線C372標高架橋64
4.3.4台九線宜蘭市外環道鐵路跨越橋工程65
4.4熱傳分析原理65
4.5混凝土橋梁溫度場行為簡述67
4.6有效橋樑溫度68
4.6.1迴歸分析68
4.6.2梁深對有效橋梁溫度的影響70
4.6.3有效橋梁溫度之設計建議70
4.7橋樑溫度梯度71
4.7.1溫度梯度曲線71
4.7.2最大斷面溫差72
4.7.3厚底版之溫度效應73
4.7.4橋梁溫度梯度之設計建議74
4.8、小結75
第五章 國內潛變乾縮試驗資料庫之建立與討論77
5.1 國內潛變與乾縮試驗資料簡介77
5.2國內乾縮試驗結果與國外規範之比較82
5.3國內潛變試驗結果與國外規範之比較83
5.3.1基本潛變部分83
5.3.2乾室總潛變部分84
5.4小結85
第六章 台灣地區混凝土現地乾縮試驗86
6.1實驗計劃86
6.1.1實驗材料與儀器86
6.1.2模具製作88
6.1.3實驗變數與試驗內容88
6.2實驗結果與討論91
6.2.1混凝土之乾縮91
6.2.2混凝土之強度96
6.2.3混凝土之彈性模數97
6.2.4乾縮預測模式分析與比較97
6.3乾縮測點埋設深度影響檢核試驗98
6.3.1 試驗變數98
6.3.2 試驗結果99
6.4小結100
第七章 國內混凝土彈性模數與潛變乾縮特性探討101
7.1 國內混凝土彈性模數特性之探討101
7.1.1台灣地區砂石資源特性及其對彈性模數之影響102
7.1.2國內混凝土彈性模數相關試驗資料整理與回歸104
7.1.3綜合分析106
7.1.4混凝土彈性模數之建議預測公式107
7.2 國內混凝土乾縮行為特性之探討110
7.2.1乾縮成長曲線的選擇110
7.2.2極限乾縮量的選擇與迴歸111
7.2.3國內混凝土乾縮行為之預測116
7.3 國內混凝土潛變行為特性之探討118
7.3.1潛變預測模式之選用118
7.3.2參數比較探討與迴歸比較119
7.3.3國內混凝土潛變行為之預測121
第八章 橋梁靜態影響因子之預測及實例分析123
8.1 國內混凝土橋梁溫度效應之設計建議123
8.2 國內混凝土彈性模數、乾縮與潛變行為之設計建議124
8.2.1彈性模數：124
8.2.2乾縮預測模式：126
8.2.3潛變預測模式：127
8.3 預力混凝土箱型梁橋實例分析129
8.3.1分析軟體簡介129
8.3.2實例分析之一130
8.3.3實例分析之二133
第九章 結論與展望137
9.1結論137
9.1.1台灣地區混凝土橋梁有效橋梁溫度行為137
9.1.2台灣地區混凝土橋梁橋梁溫度梯度行為137
9.1.3台灣地區混凝土彈性模數特性138
9.1.4現地乾縮試驗138
9.1.5台灣地區混凝土乾縮行為139
9.1.6台灣地區混凝土潛變行為139
9.1.7本文建議各項橋梁靜態影響因子之實例分析140
9.2展望140
參考文獻142
附表155
附圖185
附錄一、國內潛變乾縮資料庫資料319
附錄二、國外RILEM資料庫基本資料[59]321

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