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研究生:林超強
論文名稱:山坡地維生設施基礎破壞可能性分析
論文名稱(外文):Assessment of Foundations Failure Possibility of Lifelines Built on Mountainside
指導教授:陳春盛陳春盛引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:工學院碩士在職專班產業安全與防災組
學門:環境保護學門
學類:環境防災學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:145
中文關鍵詞:邊坡災害維生設施基礎可能性評估維修策略
外文關鍵詞:Landslide HazardLifeline System FoundationPossibility AssessmentMaintenance Strategy
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隨著經濟及社會進步的腳步,台灣維生系統需求與日遽增,相關維生線路橫跨全島,當維生設施遭遇外力作用而造成災損時,小區域之災損往往會造成大區域範圍功能中斷之連鎖反應。以民國88年所發生之兩起重大災害為例,邊坡崩塌所引起之「729維生設施倒塌」及「921大地震」造成之相關維生線路及設施損毀,兩起重大事件造成大區域電力等維生系統供應中斷,後續效應嚴重影響了台灣國內經濟及民生。
本計畫之標的線路,其興建於民國63年,至今已逾30年。在自然環境之變遷及人為因素等外在條件影響下,維生設施面臨環境不穩定之可能性以及設施逐漸老舊劣化,在未來之使用壽命年限中,維生設施有可能因災損發生而直接威脅到正常功能。尤其早期採用土壤基礎設計之本線路維生設施基礎,在地震、颱風豪雨及人為不當開發所引起之邊坡災害威脅下,有發生倒塌而導致後續大區域維生系統供應中斷之虞。
爰此,為了確認本線路維生設施在未來使用年限之安全,本計畫之執行首先將研擬調查維生設施土壤基礎現況之程序,並且建立相關之資料庫系統,此能瞭解維生設施土壤基礎之基本資料。而後評估本線路沿線區域之特性,評估此區域之地震危害度分析及邊坡災害危害度分析,其目的為瞭解此線路所可能遭遇之威脅程度。接著評估所可能造成之災損種類及其嚴重度,擬定維生設施土壤基礎之災損可能性評估流程,提供山坡地維生設施土壤基礎維修、補強策略。
目錄
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
一、緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究方法 3
1.3 論文架構 4
二、文獻回顧及探討 5
2.1 維生設施土壤基礎概述 5
2.1.1維生設施土壤基礎設計 5
2.1.2 維生設施設計標準 7
2.1.3 維生設施基礎設計型式 7
2.1.4 維生設施基礎設計原則 10
2.1.5 維生設施維護管理制度 10
2.2 維生設施土壤基礎災害 11
2.3 維生設施土壤基礎災害潛勢因子 14
2.4 前人研究之重要影響因子與評估模式 19
三、研究方法 24
3.1 災損潛能分級法 24
3.2倒傳遞類神經網路 26
3.3資料建置 29
3.3.1 維生設施土壤基礎災損情形之分類與量化 29
3.3.2 圖層蒐集 30
3.4 維生設施土壤基礎災損影響因子分類 40
3.5 維生設施土壤基礎災損可能性量化與分類檢核 51
3.6 災損潛能指數Re與分級率定 53

四、災損潛能分析結果 55
4.1 維生設施土壤基礎之災損調查 55
4.2 維生設施土壤基礎災損相關係數 60
4.3 加權之維生設施土壤基礎災損潛能指數Re及驗證 61
4.4 加權之維生設施土壤基礎災損潛能分級結果比對 65
4.5 維生設施土壤基礎災損潛能分級 69
4.6 維生設施土壤基礎現況評估分級 71
五、類神經網路分析結果 73
5.1 類神經網路預測模式 73
5.1.1 資料前處理 73
5.1.2 地震因子與雨量因子 73
5.1.3 網路架構與參數 76
5.1.4 網路模式最佳化 77
5.1.5 結果之判定 77
5.2 訓練分析成果 78
5.2.1 類神經網路因子試誤法 78
5.2.2 類神經網路分析成果 82
5.2.3 分析模式修改成果 85
5.3 設施基礎災損案例探討 88
5.4 設施基礎災損潛能預測 90
六、結論與建議 92
6.1結論 92
6.2後續研究方向與建議 93
附錄 96
〔1〕 吳燈秋,「電力輸電線路災害防治對策」,國立台北科技大學,碩士論文,民國92年。
〔2〕 輸電線路災害防救業務計畫,台灣電力公司,九十五年一月。
〔3〕 架空輸電線路設計準則,台灣電力公司,2002。
〔4〕 洪如江,「環境因素在台灣山崩中之應用」,邊坡穩定與坍方研討會論文專集,第147-172 頁,台北中國土木水利工程師學會,1979。
〔5〕 洪如江,「工程地質在自然邊坡穩定之作用」,工程環境會刊,第二期,第63-72 頁,1981。
〔6〕 葉怡成,應用類神經網路,儒林圖書有限公司,三版,2001。
〔7〕 洪士林、高清雲、謝明富,「應用倒傳遞類神經網路模擬結構非線性遲滯動力行為」,中國土木水利工程學刊,第十三卷第三期,第567-583 頁,1991。
〔8〕 Rumelhart, D.E., Hinton, G.E., and Williams, R.J., “Learning international representation by error propagation” , Parallel Distributed Processing, Rumelhart, D.E., et al., eds., The MIT Press, Cambridge, MA, p.318–362, 1986.
〔9〕 Adeli, H., and Hung, S.L., “Machine Learning �o Neural Networks, Genetic Algorithms, and Fuzzy Systems”, John Wiley & Sons, New York ,1995.
〔10〕 洪士林、林育樓,「類神經網路學習演算法在土木結構設計之應用」,中華民國第二屆結構工程研討會暨國科會工程處結構工程專題研究成果研討會論文集 (三),第221–230頁,台灣,1994。
〔11〕 Nocedal, J., “Updating quasi-newton matrix with limited storage,” Mathematics of Computation, Vol. 35, pp. 20~33 , 1980.
〔12〕 國家地震工程研究中心,「土壤液化對交通結構物之影響及液化潛能評估方法與災害分析模式之研究」,交通部科技顧問室,2004。
〔13〕 建築物耐震設計規範及解說,內政部營建署,2000-2005。
〔14〕 Iwasaki, T., Arakawa, T., and Tokida, K. “Simplified Procedures for Assessing Soil Liquefaction During Earthquakes.” Soil Dynamics and Earthquake Engineering Conference Southampton, pp.925-939. (1982).
〔15〕 DBAR大氣研究資料庫網站,http://dbar.as.ntu.edu.tw/
〔16〕 王淑慧(1999),「類神經網路應用於道路邊坡落石坍方預測之可行性研究-以阿里山公路為例」,國立台北科技大學材料及資源工程學系碩士論文。
〔17〕 Bristol University IDEERS網站,IDEERS Resistant Buildings - Vibrating Buildings - Natural Vibration - The Natural Frequency of a Building, http://www.ideers.bris.ac.uk/resistant/vibrating_build_natfreq.html
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