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研究生:胡勝凱
研究生(外文):Sheng-kai Hu
論文名稱:混凝土橋梁倒塌之失誤樹分析
論文名稱(外文):Fault Tree Analysis of Concrete Bridge Collapses
指導教授:潘南飛潘南飛引用關係
指導教授(外文):Nang-Fei Pan
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:109
中文關鍵詞:模糊集失誤樹分析層級分析法洪水沖刷橋梁倒塌
外文關鍵詞:Bridge collapseScourFault tree analysisFuzzy SetsAnalytic Hierarchy Process.
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國內近十年來橋梁倒塌事故頻傳,后豐大橋斷橋事件發生後,再度引起國人與工程界對老舊橋梁安全的重視。橋梁在面臨颱風、豪雨造成之洪水沖刷破壞下,外力作用大於橋墩基礎承載力時,則易造成橋墩傾斜失穩,甚至導致橋面版塌落。顯示出目前橋梁遭受洪水沖刷破壞之嚴重性及橋梁安全維護管理之重要性。
失誤樹分析(FTA)為一種廣為工業界認同,可有效地對失誤事件之因果關係,同時進行定性與定量分析的技術。然而若因子中多為含糊與不精確的事件(如人為錯誤),則難以準確地估計出缺失發生的機率,而模糊失誤樹分析(FFTA)可解決此使用上之限制,評估出模糊事件的失誤率。本研究採用結合FTA、FS與AHP之模糊失誤樹分析模式,以后豐大橋倒塌事故為案例進行致災原因探討,說明本模式的分析流程與潛在的適用性。透過瞭解河川水流特性和河床沖刷對橋墩存在最高可能之影響和風險,期能改善橋墩因沖刷問題所引發之斷橋事故,以提供後續橋梁防治及設計之重要參考依據。
Numerous accidents of bridge collapses occurred during the past decade, The security problems of old bridge have arisen to compatriots and engineering after the Hou-Fong Bridge accident occurred. Nowadays bridge scour induced by heavy rain and typhoon becomes the most important key-factor for the safety of cross-river bridges in Taiwan. If the external force is larger than the bearing capacity of the bridge, the piers will be easily inclined and unstable, even lead to the bridge deck being caved.
Fault Tree Analysis (FTA), a widely recognized technique for industry safety, can effectively evaluate cause-and-effect relationship and accident probability. However, the
major restriction for using FTA is that it’s difficult to accurately assess accident probability when historical data are insufficient and factors such as human error are vague in nature. On the other hand, Fuzzy Sets (FS) can be used to cope with this problem. In addition, because Analytic Hierarchy Process (AHP) is a commonly used approach to analyze relative importance (frequency) of each paired factor, this paper proposes an analytical model integrated with FTA, FS and AHP to assess accident probabilities. A case study of assessing overall Concrete Bridge Collapses in Taiwan is performed to illustrate the potential aptness of this model. By understanding the features of river flow and river scour influence toward piers, we wish the study to be the reference to improve the river scour problems, which could lead to bridge collapse.
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
表目錄 VI
第一章 緒論 9
1.1 研究動機目的 9
1.2 研究範圍 11
1.3 研究流程與方法 11
1.4 論文架構 13
第二章 文獻回顧 14
2.1 橋梁倒塌損壞因子相關研究 14
2.2 國內外橋梁倒塌事故回顧 18
2.2.1 國內橋梁倒塌事故回顧 18
2.2.2 國外橋梁倒塌事故回顧 25
2.3 失誤樹分析與模糊理論 28
2.3.1 失誤樹分析 28
2.3.2 模糊理論 30
第三章 研究方法 32
3.1 失誤樹分析 32
3.1.1 失誤樹分析之程序 32
3.2 模糊集 37
3.2.1 隸屬函數 37
3.2.2 語意變數 39
3.3 層級分析 40
3.4 模糊失誤樹分析模式 41
3.4.1 定義失誤發生可能性之語意變數 44
3.4.2 評估與整合各專家的結果 46
3.4.3 估計事件之模糊失誤率 46
第四章 案例探討與分析 49
4.1 后豐大橋背景介紹 49
4.2 后豐大橋致災因素之探討 54
4.3 案例分析 56
第五章 結論與建議 79
參考文獻 81
附錄 A 86
附錄 B 90
附錄 C 100
英文部分
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中文部分
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22.施伯杰,「以故障樹與事件樹分析法探討平交道事故風險」,國立成功大學交通管理研究所,碩士論文,2007。
23.陳克劼,「類神經網路於台灣省道橋梁檢測資料分析及劣化預測之研究」,國立台北科技大學土木與防災研究所,碩士論文,2007。
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25.台灣地區省道老舊橋梁養護管理專案調查研究,監察院九十七年度專案調查研究報告,2008。
26.許瀞文,「95年0609豪雨、碧利斯颱風省道災害成因及復建工程執行成效」,臺灣公路工程,第34卷第7期,2008。
27.監察院監察調查處97年10月1日函查后豐大橋案報告,交通部公路總局,2008。
28.吳進興,「橋梁設計施工規範與現況之探討-以后豐大橋為例」,橋梁耐洪構造及保護工程研討會,2008。

其它部份
1.中央氣象局、颱風資料庫網頁,http://61.56.13.28/data.php,2009。
2.交通部公路總局,http://www.thb.gov.tw/,2009。
3.中央災害應變中心,http://210.69.173.10/eoc/index.html,2009。
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