跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.237.38.244) 您好!臺灣時間:2021/07/24 17:19
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:卓政賢
研究生(外文):Jheng-Sian Jhuo
論文名稱:以BIM自動化ATC-58房屋結構耐震性能評估之研究
論文名稱(外文):BIM-enabled Automation of ATC-58 Seismic Performance Assessment of Buildings
指導教授:謝尚賢謝尚賢引用關係
指導教授(外文):Shang-Hsien Hsieh
口試委員:黃尹男葉錦勳
口試委員(外文):Yi-Nan HuangChin-Hsun Yeh
口試日期:2015-06-12
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
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:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:ATC-58構件易損性建築資訊塑模BIM自動化視覺化
外文關鍵詞:ATC-58BIM (Building Information Modeling)automationvisualizationcomponent fragility
相關次數:
  • 被引用被引用:3
  • 點閱點閱:436
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
美國新一代ATC-58房屋結構耐震性能評估法採用業主及一般房屋使用者較關心且容易瞭解的參數,如修繕金額、修繕所需時間、死傷人數等,取代傳統評估法採用工程人員才熟悉的結構反應參數,如層間位移、樓層加速度等,作為耐震性能指標,可促進業主與工程人員之間的溝通。ATC-58評估涵蓋結構元件、非結構元件及設備,非結構元件及設備通常佔房屋總體成本的比例超過八成,然在傳統評估法中常被忽略。ATC-58為一引入機率式的評估方法,核心精神係利用機率的概念去處理評估流程中所遇到之各種參數的不確定性,並利用構件易損性評估結構之耐震性能,構件易損性標示該構件在某地震強度或結構反應下,達到某損害等級的機率。

建築資訊塑模(Building Information Modeling,BIM)係營建產業新興的概念,其優勢在於整個建築物生命週期之資訊管理及視覺化。BIM模型蘊含豐富之資訊,模型由各領域之元件所構成,各元件皆包含眾多資訊,在建築物的生命週期中,常常面臨資訊交付的問題,然BIM可整合所需資訊,提高工作效率。傳統營建業仰賴2D圖紙上的溝通,往往造成設計師、工程師及業主之間的認知差異,而BIM以3D模型視覺化方式呈現,可聚焦重點,更容易達成溝通共識。

本研究將ATC-58房屋結構耐震性能評估法導入BIM,並提出一套基於BIM之耐震評估作業流程,同時藉由Revit API開發一耐震性能評估自動化輔助程式BIMSPA(Building Information Modeling Seismic Performance Assessment),讓工程人員進行評估作業時更加自動化。BIMSPA係利用BIM模型所蘊含之豐富資訊,擷取計算耐震性能所需之資訊並自動決定構件易損性,模擬各構件的損害情況,進而計算房屋結構之耐震性能,並可在BIM模型中以視覺化方式呈現各構件的損害狀況分佈,藉此可加深業主及工程人員對於結果的掌握,並促進彼此的溝通。ATC-58評估法提供初步評估法及詳細評估法,評估類型分為A型、B型及C型,本研究僅探討初步評估法之評估流程,並以C型性能評估進行房屋耐震性能評估,耐震性能指標為修繕金額。

The ATC-58 project in the United States is developing new procedures for seismic performance assessment of buildings. The performance will be expressed in terms of repair costs, repair time and casualties rather than deformations and accelerations of building components. This procedure use component fragility which identifies the damage states of a component suffered from a specific earthquake to calculate the performance of buildings.

Two of the features of BIM (Building Information Modeling) are visualization and information management. A BIM model is a 3D model and consists of interdisciplinary model elements, which include a great number of information.

This research presents a BIM-based procedure for seismic performance assessment of buildings and develops a program called BIMSPA (Building Information Modeling Seismic Performance Assessment) to assist the assessment procedure. The program is implemented with Revit API. BIMSPA can automatically define component fragility using the much information of BIM model elements and visualize the assessment results in BIM model.

論文口試委員會審定書 i
誌謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
圖目錄 viii
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究方法與流程 4
第二章 ATC-58房屋結構耐震性能評估法 6
2.1 背景介紹 6
2.2 三種耐震性能評估類型 7
2.2.1 A型:基於地震強度之性能評估 7
2.2.2 B型:基於地震情境之性能評估 7
2.2.3 C型:基於地震危害度之性能評估 8
2.3 評估流程 8
2.3.1 步驟1:取得房屋基本資料 8
2.3.2 步驟2a:定義地震危害度 10
2.3.3 步驟2b:建立結構模型 11
2.3.4 步驟3:分析結構反應 12
2.3.5 步驟4a:輸入結構反應參數 20
2.3.6 步驟4b:決定各構件易損性及評估所需之資訊 21
2.3.7 步驟5:計算房屋耐震性能 26
第三章 導入BIM後之評估流程 34
3.1 BIM之應用與評估流程改造 34
3.2 建議之評估流程 36
3.2.1 步驟1:取得房屋基本資料 36
3.2.2 步驟2a:定義地震危害度 36
3.2.3 步驟2b:建立BIM模型 36
3.2.4 步驟3:轉換結構模型 37
3.2.5 步驟4:分析結構反應 38
3.2.6 步驟5a:匯入結構反應參數 39
3.2.7 步驟5b:自動擷取資訊及對應構件易損性 39
3.2.8 步驟6:計算房屋耐震性能 46
3.2.9 步驟7:視覺化評估結果 47
第四章 耐震性能評估自動化輔助程式之開發 48
4.1 需求分析 48
4.2 架構設計 49
4.3 程式功能設計與實作 50
第五章 案例展示與討論 59
5.1 案例介紹 59
5.2 耐震性能評估操作演示 59
5.3 房屋耐震性能檢討 66
第六章 結論與建議 69
6.1 結論 69
6.2 建議 70
參考文獻 71
附錄:BIMSPA使用者手冊 74

[1]葉勇凱、蕭輔沛、沈文成、楊耀昇、黃世建,鋼筋混凝土建築物耐震能力詳細評估分析方法(推垮分析),國家地震工程研究中心,臺灣,2009。
[2]Applied Technology Council (ATC), Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, Vol.1, ATC-40, Redwood City, CA,1996.
[3]Moehle, J., and Deierlein, G. G., A Framework Methodology For Performance- Based Earthquake Engineering, Proceedings, 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada, Vancouver, BC, Canada, 2004.
[4]National Institute of Building Sciences (NIBS), Earthquake Loss Estimation Methodology HAZUS97: User''s manual, NIBS, Washington, D.C., USA, 1997.
[5]Miranda, E., and Taghavi, S., Response Assessment of Non-structural Building Elements, PEER 2002/03, Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, CA, USA, 2003.
[6]黃尹男,美國新一代房屋結構耐震性能評估法(一),結構工程,第26卷,第4期,第59-74頁,中華民國結構工程學會,臺灣,2011。
[7]C. Eastman, P. Teicholz, R. Sacks, and K. Liston, BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors, Wiley, Hoboken, New Jersey, 2011.
[8]郭榮欽,BIM導入四部曲,營建知訊,第344期,第46-48頁,財團法人臺灣營建研究院,臺灣,2012。
[9]張國儀、謝尚賢,BIM,甚麼把戲,國立臺灣大學土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心,臺灣,2013。
[10]黃敏怡,BIM在結構工程領域發展及整合平台,捷運技術半年刊,第47期,第147-158頁,臺北市政府捷運工程局,臺灣,2012。
[11]郭榮欽、謝尚賢,BIM概觀與國內推行策略,土木水利期刊,第37卷,第5期,第8-20頁,中國土木水利工程學會,臺灣,2010。
[12]Christodoulou, S. E., Vamvatsikos, D., and Georgiou, C., A BIM-Based Framework for Forecasting and Visualizing Seismic Damage, Cost and Time to Repair, European Conference on Product and Process Modelling (ECCPM), Cork, Ireland, 2010.
[13]李森枏、聯邦工程顧問股份有限公司,ETABSN與建築結構設計,科技圖書股份有限公司,臺灣,2012。
[14]Revit API Developer''s Guide, http://help.autodesk.com/view/RVT/2014/ENU/, 2014.
[15]蔡文龍、曹祖聖,Visual C# 2012程式設計經典,碁峰資訊股份有限公司,臺灣,2013。
[16]楊耀昇,結構耐震能力之初步評估與簡易側推分析,鋼筋混凝土建築物耐震評估與補強講習會(臺北場),國家地震工程研究中心,臺灣,2014。
[17]Applied Technology Council (ATC), Seismic Performance Assessment of Buildings, Vol.1, ATC-58, Applied Technology Council, Redwood City, California, 2012.
[18]American Society of Civil Engineers (ASCE), Seismic Rehabilitation of Existing Buildings, ASCE/SEI 41-06, ASCE, Reston, VA, USA, 2006.
[19]American Society of Civil Engineers (ASCE), Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, ASCE/SEI 7-10, ASCE, Reston, VA, USA, 2010.
[20]Applied Technology Council (ATC), Seismic Performance Assessment of Buildings, Vol.2, ATC-58, Applied Technology Council, Redwood City, California, 2012.
[21]National Institute of Standards and Technology (NIST), UNIFORMAT II Elemental Classification for Building Specifications, Cost Estimating and Cost Analysis, NISTIR 6389 Report, NIST, Gaithersburg, Maryland, 1999.
[22]Yang, T. Y., Moehle, J., Stojadinovic, B., and Der Kiureghian, A., Performance Evaluation of Structural Systems: Theory and Implementation, Journal of Structural Engineering, Vol. 135, No. 10, pp. 1146-1154., 2009.
[23]Nasser''s Revit Tools, http://www.nassermarafi.com, 2014.
[24]行政院勞動部,建築製圖應用乙級技術士技能檢定考試之試題,行政院勞動部,臺灣,2013。

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top