小結

4.2 節中針對五層樓剪力構架以白噪音及 El Centro 地震作為外部輸入

擾動，進行狀態空間 DLV 損傷探測分析。其結果顯示，當輸入之擾動為 白噪音時，五種識別法結合狀態空間 DLV 皆能判別出受損的樓層；當輸 入之擾動為 El Centro 地震時，雖能判別出受損的樓層，但皆會發生一樓誤 判之情況，其原因可能在於 SSI-COV 理論中將輸入擾動假設為穩態隨機過 程，由於真實地震並非穩態之隨機過程，因而影響分析結果之精確性。不 過就整體而言，因受損樓層皆能辨識出來，還是有一定程度之穩健性 (robustness)。

4.3 節中探討了五種識別法結合狀態空間 DLV 法於噪訊中之適應性，

當噪訊比為 10%及 20%時，各種識別法皆能判別出受損的樓層。當噪訊比 為 50%時，SSI-PLS、 SSI-MLR、SSI-CCA 及 SSI-ECCA 於單一樓層破壞

102

情況下仍能判別出受損的樓層，而 SSI-COV 則有部分誤判的情況發生；於 複數樓層破壞的情況下，SSI-COV、SSI-PLS 及 SSI-MLR 則有未能判別出 受損樓層的情況發生，由此可顯示 SSI-CCA 及 SSI-ECCA 在有雜訊的情況 下有較佳之適應性。

4.4 節中探討了五種識別法結合狀態空間 DLV 法對於不同程度受損情 況之敏感性，當受損情況為 50%時，各種識別法皆能判別出受損的樓層。

當受損情況低於 20%時，SSI-MLR、SSI-CCA 及 SSI-ECCA 於單一樓層破 壞情況下仍能判別出受損的樓層，而 SSI-COV 及 SSI-PLS 則有部分誤判或 是未能判別的情況發生；於 1、3、5 樓破壞情況下，五種識別法雖然皆未 能判別出 5 樓破壞，但 SSI-MLR、SSI-CCA 及 SSI-ECCA 於受損程度低於 20%之情況中仍能判別出 1、3 樓破壞，SSI-COV 及 SSI-PLS 則未能判別 出受損樓層。整體而言， SSI-MLR、SSI-CCA 及 SSI-ECCA 等三種方法 之敏感性較 SSI-COV 及 SSI-PLS 要來得好。

103

表 4.1 五層樓剪力屋架結構參數

長度(m) 2

寬度(m) 2

1 樓樓高(m) 2

2 樓樓高(m) 2

3 樓樓高(m) 2

4 樓樓高(m) 2

5 樓樓高(m) 2

1 樓質量(kgf．s ²/m) 143.8 2 樓質量(kgf．s ²/m) 143.8 3 樓質量(kgf．s ²/m) 143.8 4 樓質量(kgf．s ²/m) 143.8 5 樓質量(kgf．s ²/m) 112.7

柱斷面尺寸(mm) 266.7×147.6×7.6×13 梁斷面尺寸(mm) 266.7×147.6×7.6×13 斜撐斷面尺寸(mm) 152.1×152.1×5.8×6.6

104

表 4.2 結構損傷偵測數值模擬分析結果(Input=White noise, PGA=0.1g)

灰底表示 WSI_j≦0.1

*

表示將未受損樓層誤判為受損樓層 #表示未判別出受損樓層

Algorithm=SSI-COV

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0549 0.2237 0.2500 0.3500 0.2005 0.0541 0.0081 2F 1.0000 0.0354 0.4830 0.9245 0.9094 1.0000 0.3500 3F 0.5204 1.0000 0.0264 1.0000 1.0000 0.4103 0.0458 4F 0.7068 0.7101 0.4833 0.0330 0.4989 0.1626 1.0000 5F 0.5340 0.7874 1.0000 0.9745 0.0896 0.0133 0.0205

Algorithm=SSI-PLS

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0121 0.2552 0.2375 0.3816 0.2795 0.0018 0.0683 2F 0.2620 0.0357 0.5366 0.1990 0.7800 0.3478 0.5096 3F 0.9546 1.0000 0.0386 0.8591 1.0000 1.0000 0.0034 4F 0.9531 0.3672 0.2981 0.0003 0.7811 0.4089 1.0000 5F 1.0000 0.9996 1.0000 1.0000 0.0775 0.0857 0.0272

Algorithm=SSI-MLR

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0183 0.1904 0.1093 0.2805 0.1726 0.0521 0.0270 2F 0.3775 0.0374 0.4249 0.2935 1.0000 0.7723 0.2786 3F 0.7554 1.0000 0.0517 0.7348 0.7301 1.0000 0.0286 4F 1.0000 0.1536 0.5859 0.0082 0.4628 0.2108 1.0000 5F 0.9285 0.7005 1.0000 1.0000 0.0287 0.0431 0.0154

Algorithm=SSI-CCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0261 0.9052 0.9664 0.6338 1.0000 0.0469 0.0386 2F 0.5542 0.0110 0.4021 0.1608 0.9215 1.0000 0.8249 3F 0.7373 0.9525 0.0204 1.0000 0.5778 0.3357 0.0004 4F 0.3126 0.8105 1.0000 0.0201 0.2645 0.5156 1.0000 5F 1.0000 1.0000 0.4946 0.8623 0.0289 0.0577 0.0297

Algorithm=SSI-ECCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0143 0.2060 0.2005 0.3083 0.1284 0.0633 0.0843 2F 0.3321 0.0362 0.2675 0.2674 1.0000 0.9872 1.0000 3F 0.9285 1.0000 0.0389 0.7646 0.7489 1.0000 0.0097 4F 0.9767 0.2948 1.0000 0.0060 0.4697 0.3527 0.1609 5F 1.0000 0.7988 0.4013 1.0000 0.0293 0.0364 0.0440

105

表 4.3 結構損傷偵測數值模擬分析結果(Input=El Centro 地震, PGA=0.1g)

灰底表示 WSI_j≦0.1

*

表示將未受損樓層誤判為受損樓層 #表示未判別出受損樓層

Algorithm=SSI-COV

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0001 *0.0001 *0.0009 *0.0001 *0.0004 0.0001 0.0005 2F *0.0924 0.0455 0.5084 0.7453 0.7445 0.5403 0.6262 3F 0.6103 1.0000 0.0223 1.0000 0.8801 0.8108 0.0175 4F 0.8019 0.8411 1.0000 0.0519 1.0000 1.0000 1.0000 5F 1.0000 0.9105 0.9126 0.8689 0.0422 0.0378 #0.1303

Algorithm=SSI-PLS

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0001 *0.0001 *0.0003 *0.0004 *0.0004 0.0002 0.0001 2F 0.1261 0.0394 0.7251 0.8850 0.5962 0.4146 0.7217 3F 1.0000 0.9637 0.0270 0.9646 0.7613 0.5438 0.0112 4F 0.7306 0.6570 0.9215 0.0584 1.0000 1.0000 1.0000 5F 0.9926 1.0000 1.0000 1.0000 0.0553 0.0119 #0.1408

Algorithm=SSI-MLR

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0001 *0.0007 *0.0007 *0.0010 *0.0005 0.0000 0.0000 2F 0.6046 0.0401 1.0000 0.6476 0.5530 1.0000 0.7535 3F 0.6599 0.7644 0.0279 0.6195 0.6210 0.8739 0.0017 4F 0.8728 0.7401 0.4561 0.0327 1.0000 0.7831 1.0000 5F 1.0000 1.0000 0.9871 1.0000 0.0653 0.0607 0.1011

Algorithm=SSI-CCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0000 *0.0001 *0.0012 *0.0011 *0.0047 0.0029 0.0009 2F 0.3045 0.0061 0.5164 1.0000 0.6372 0.6727 0.1164 3F 0.4920 0.1612 0.0250 0.3703 0.8309 0.7270 0.0035 4F 0.8371 0.9464 0.8659 0.0536 1.0000 1.0000 1.0000 5F 1.0000 1.0000 1.0000 0.8793 0.0877 0.0770 0.0365

Algorithm=SSI-ECCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0001 *0.0007 *0.0007 *0.0010 *0.0001 0.0000 0.0000 2F 0.6154 0.0444 0.9859 0.6861 1.0000 0.5794 0.7633 3F 0.6600 0.8139 0.0248 0.6002 0.9797 0.7993 0.0084 4F 0.8696 0.7553 0.3953 0.0304 0.9820 1.0000 1.0000 5F 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.0504 0.0207 0.0816

106

表 4.4 結構損傷偵測數值模擬分析結果(Input=White noise, PGA=0.1g, NSR=10%)

灰底表示 WSI_j≦0.1

*

表示將未受損樓層誤判為受損樓層 #表示未判別出受損樓層

Algorithm=SSI-COV

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0169 0.3788 1.0000 0.3650 0.6793 0.0187 0.0160 2F 0.2384 0.0273 0.7492 0.2529 0.5716 0.6550 1.0000 3F 0.5135 0.8623 0.0062 0.8627 1.0000 1.0000 0.0464 4F 0.8372 0.3672 0.8815 0.0019 0.6318 0.4219 0.3154 5F 1.0000 1.0000 0.7376 1.0000 0.0481 0.0950 0.0295

Algorithm=SSI-PLS

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0531 0.2173 0.3518 0.8662 0.7739 0.0557 0.0299 2F 1.0000 0.0000 0.3115 0.6732 0.6285 1.0000 0.6219 3F 0.2495 0.3109 0.0556 1.0000 0.8591 0.6874 0.0314 4F 0.1924 0.9816 1.0000 0.0091 1.0000 0.7490 1.0000 5F 0.4463 1.0000 0.3535 0.9551 0.0165 0.0130 0.0456

Algorithm=SSI-MLR

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0199 0.3260 1.0000 1.0000 1.0000 0.0513 0.0289 2F 0.4369 0.0531 0.4376 0.1508 0.3632 1.0000 1.0000 3F 0.5927 0.6345 0.0431 0.9098 0.3840 0.2439 0.0341 4F 0.2856 0.5028 0.8386 0.0475 0.5845 0.8872 0.4219 5F 1.0000 1.0000 0.8689 0.3416 0.0569 0.0572 0.0541

Algorithm=SSI-CCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0245 0.2385 0.5727 0.6207 0.8646 0.0615 0.0345 2F 0.3196 0.0241 0.2319 0.1404 0.2095 1.0000 1.0000 3F 0.2038 0.6829 0.0030 1.0000 1.0000 0.4341 0.0056 4F 0.8815 0.4045 0.3092 0.0255 0.2077 0.4565 0.3444 5F 1.0000 1.0000 1.0000 0.7489 0.0446 0.0042 0.0332

Algorithm=SSI-ECCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0115 0.2644 0.2150 0.2264 0.1789 0.0174 0.0805 2F 0.2061 0.0525 0.5048 0.5736 0.1262 0.4922 0.3695 3F 0.3116 1.0000 0.0250 1.0000 1.0000 0.2258 0.0721 4F 1.0000 0.4458 1.0000 0.0219 0.1550 1.0000 1.0000 5F 0.6485 0.9839 0.3692 0.5641 0.0731 0.0410 0.0426

107

表 4.5 結構損傷偵測數值模擬分析結果(Input=White noise, PGA=0.1g, NSR=20%)

灰底表示 WSI_j≦0.1

*

表示將未受損樓層誤判為受損樓層 #表示未判別出受損樓層

Algorithm=SSI-COV

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0468 0.7948 0.1982 0.9235 0.1450 0.0140 0.0402 2F 1.0000 0.0347 0.7456 0.9936 0.9622 0.1828 1.0000 3F 0.3543 0.6292 0.0660 0.7450 0.1800 0.2812 0.0103 4F 0.1577 0.5067 0.5212 0.0030 1.0000 1.0000 0.7536 5F 0.9211 1.0000 1.0000 1.0000 0.0596 0.0399 0.0390

Algorithm=SSI-PLS

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0190 0.2498 0.2710 0.0714 0.4252 0.0323 0.0173 2F 0.5917 0.0453 1.0000 0.3222 1.0000 0.3979 1.0000 3F 0.5265 1.0000 0.0201 0.7512 0.1548 0.7209 0.0675 4F 1.0000 0.1734 0.7221 0.0018 0.7308 1.0000 0.2519 5F 0.1794 0.5993 0.3282 1.0000 0.0553 0.0638 0.0943

Algorithm=SSI-MLR

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0138 0.2463 0.4834 0.1965 0.1139 0.0192 0.0295 2F 0.4148 0.0398 1.0000 1.0000 0.1694 1.0000 1.0000 3F 1.0000 0.8089 0.0493 0.3862 0.4947 0.6687 0.0785 4F 0.7854 1.0000 0.2928 0.0196 1.0000 0.3669 0.6034 5F 0.2832 0.1888 0.8157 0.3003 0.0313 0.0538 0.0258

Algorithm=SSI-CCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0070 0.7132 0.5290 0.2068 1.0000 0.0293 0.0397 2F 0.1796 0.0284 0.2584 0.3333 0.1271 0.3952 1.0000 3F 0.1997 1.0000 0.0469 0.6811 0.8821 0.7282 0.0174 4F 0.8846 0.3538 0.1498 0.0080 0.1723 1.0000 0.8780 5F 1.0000 0.7105 1.0000 1.0000 0.0411 0.0769 0.0549

Algorithm=SSI-ECCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0326 0.3149 0.4297 0.8361 1.0000 0.0168 0.0771 2F 0.6830 0.0375 1.0000 1.0000 0.3808 0.5340 1.0000 3F 1.0000 0.5545 0.0537 0.1935 0.2064 0.6847 0.0645 4F 0.7687 1.0000 0.9463 0.0152 0.4280 1.0000 0.8938 5F 0.6310 0.5222 0.5031 0.4167 0.0386 0.0935 0.0567

108

表 4.6 結構損傷偵測數值模擬分析結果(Input=White noise, PGA=0.1g, NSR=50%)

灰底表示 WSI_j≦0.1

*

表示將未受損樓層誤判為受損樓層 #表示未判別出受損樓層

Algorithm=SSI-COV

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0677 0.7355 1.0000 0.6891 1.0000 #0.2077 #0.1281 2F 0.2069 0.0801 0.0912 0.2345 0.4647 0.6574 1.0000 3F 1.0000 1.0000 *0.1015 0.8151 0.1790 0.2739 #0.1803 4F 0.4398 *0.0842 0.8994 0.0226 0.4724 0.2635 0.3343 5F 0.4488 0.6264 0.2626 1.0000 0.0861 #1.0000 #0.6809

Algorithm=SSI-PLS

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0865 0.1551 0.8036 0.9403 1.0000 0.0285 #0.1602 2F 0.4549 0.0109 0.7667 0.5052 0.6515 0.7540 0.9583 3F 0.1902 0.5312 0.0375 1.0000 0.3539 0.3084 0.1067 4F 1.0000 0.5603 1.0000 0.0036 0.5697 1.0000 1.0000 5F 0.5530 1.0000 0.6457 0.9931 0.0373 #0.1593 #0.1265

Algorithm=SSI-MLR

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0085 1.0000 1.0000 0.3658 0.5562 0.0462 0.0242 2F 0.9139 0.0210 0.4266 1.0000 1.0000 0.3408 1.0000 3F 1.0000 0.3645 0.0697 0.1458 0.9938 1.0000 #0.2148 4F 0.9843 0.9493 0.5806 0.0033 0.1786 0.6383 0.8019 5F 0.6562 0.2707 0.5309 0.6094 0.0265 0.0320 #0.1469

Algorithm=SSI-CCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0263 0.8068 1.0000 0.8468 0.7736 0.0674 0.0929 2F 1.0000 0.0959 0.3679 0.3718 0.8123 1.0000 1.0000 3F 0.6812 0.3006 0.0062 1.0000 0.9685 0.5715 0.0579 4F 0.2679 1.0000 0.7294 0.0329 1.0000 0.2138 0.7549 5F 0.2118 0.6090 0.7806 0.4418 0.0815 0.0782 0.0854

Algorithm=SSI-ECCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0213 0.3187 1.0000 0.5356 0.5357 0.0551 0.0612 2F 1.0000 0.0520 0.2142 0.5548 1.0000 1.0000 1.0000 3F 0.1542 0.4812 0.0356 0.8573 0.1387 0.7811 0.0409 4F 0.6825 1.0000 0.3004 0.0289 0.7316 0.2110 0.6565 5F 0.1530 0.3957 0.1733 1.0000 0.0669 0.0545 0.0682

109

表 4.7 不同系統識別方法結合 DLV 法之損傷探測於噪訊中分析歸納表

Algorithm SSI-COV SSI-PLS SSI-MLR SSI-CCA SSI-ECCA

NSR (%) 10 20 50 10 20 50 10 20 50 10 20 50 10 20 50

Case

N1

^{Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good}

N2

^{Good Good Fair Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good}

N3

^{Good Good Fair Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good}

N4

^{Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good}

N5

^{Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good}

N15

^{Good Good Fail Good Good Poor Good Good Good Good Good Good Good Good Good}

N135

^{Good Good Fail Good Good Fail Good Good Fail Good Good Good Good Good Good} Good：表示受損樓層被成功辨識出來，且無誤判之情況。

Fair：表示受損樓層被成功辨識出來，但有一個未受損樓層誤判為受損。

Poor：表示受損樓層被成功辨識出來，但有多個未受損樓層誤判為受損；或多重受損案例，有一個樓層未被成功辨識。

Fail：表示完全未能辨別出受損樓層。

110

表 4.8 結構損傷偵測數值模擬分析結果(Input=White noise, PGA=0.1g, 樓層斜撐受損 50%)

灰底表示 WSI_j≦0.1

*

表示將未受損樓層誤判為受損樓層 #表示未判別出受損樓層

Algorithm=SSI-COV

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0210 *0.0025 *0.0264 0.2163 *0.1048 0.0203 0.0234 2F 0.3175 0.0121 0.8428 0.7945 *0.0835 1.0000 1.0000 3F 0.5562 0.0985 0.0125 1.0000 1.0000 0.7966 0.0575 4F 1.0000 0.3385 1.0000 0.0002 0.6090 0.4558 0.7753 5F 0.3096 1.0000 0.1330 0.7167 0.0108 0.0164 0.0962

Algorithm=SSI-PLS

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0273 0.1547 1.0000 0.1423 0.2208 0.0321 0.0261 2F 0.4534 0.0216 0.1234 1.0000 0.2122 0.6935 0.7639 3F 0.7621 0.3703 0.0042 0.7890 1.0000 0.5299 0.0169 4F 1.0000 0.2614 0.2264 0.0171 0.8630 1.0000 1.0000 5F 0.4899 1.0000 0.3489 0.8394 0.0423 0.0616 0.1031

Algorithm=SSI-MLR

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0258 0.1730 1.0000 0.4836 1.0000 0.0680 0.0413 2F 0.3108 0.0083 0.6874 0.2943 0.2330 0.8813 1.0000 3F 0.6298 0.1186 0.0047 1.0000 0.2869 1.0000 0.0337 4F 1.0000 0.7456 0.9879 0.0303 0.2360 0.9790 0.8818 5F 0.4835 1.0000 0.3561 0.8488 0.0331 0.0560 0.0977

Algorithm=SSI-CCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0166 0.5360 1.0000 0.4449 1.0000 0.0609 0.1082 2F 0.2132 0.0371 0.1915 0.3658 0.5078 1.0000 1.0000 3F 0.5206 0.2847 0.0032 1.0000 0.3122 0.9498 0.0324 4F 1.0000 0.8231 0.4439 0.0249 0.2926 0.4426 0.9400 5F 0.4140 1.0000 0.3508 0.7095 0.0442 0.0755 #0.1156

Algorithm=SSI-ECCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0362 0.1843 1.0000 0.4287 0.4838 0.0700 0.0409 2F 0.6130 0.0203 0.3706 0.6909 1.0000 0.9841 1.0000 3F 0.9992 0.2676 0.0043 1.0000 0.7560 1.0000 0.0341 4F 1.0000 0.4609 0.6504 0.0134 0.3727 0.9847 0.8812 5F 0.6029 1.0000 0.3583 0.7108 0.0244 0.0615 0.0977

111

表 4.9 結構損傷偵測數值模擬分析結果(Input=White noise, PGA=0.1g, 樓層斜撐受損 20%)

灰底表示 WSI_j≦0.1

*

表示將未受損樓層誤判為受損樓層 #表示未判別出受損樓層

Algorithm=SSI-COV

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0221 *0.0245 0.2067 0.3232 0.2294 0.0047 0.0006 2F 0.2633 0.0192 1.0000 1.0000 0.7423 0.1700 0.9213 3F 0.5073 0.1492 0.0100 0.8982 1.0000 1.0000 #0.1748 4F 1.0000 0.2218 0.7275 0.0289 0.3693 0.2338 1.0000 5F 0.1023 1.0000 0.2877 0.9446 0.0405 0.0342 #0.3942

Algorithm=SSI-PLS

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0294 0.2466 0.1139 0.2954 0.1835 0.0035 0.0903 2F 0.3918 0.0301 0.3568 0.9820 0.7415 0.1971 0.9123 3F 0.6885 0.3623 0.0158 0.9322 1.0000 1.0000 0.0389 4F 1.0000 1.0000 0.1442 0.0268 0.3589 0.2412 1.0000 5F 0.2690 0.5793 1.0000 1.0000 0.0390 0.0310 #0.2441

Algorithm=SSI-MLR

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0168 0.7363 0.6841 0.3192 0.8853 0.0423 0.0926 2F 0.3454 0.0354 1.0000 0.8468 1.0000 0.6723 1.0000 3F 0.4861 0.3466 0.0770 1.0000 0.9827 1.0000 0.0530 4F 0.2498 0.8022 0.8971 0.0304 0.4580 0.4916 0.9730 5F 1.0000 1.0000 0.1525 0.9861 0.0068 0.0161 #0.2682

Algorithm=SSI-CCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0391 0.5026 0.5167 0.2684 0.4835 0.0490 0.0932 2F 0.5897 0.0186 0.7433 0.5528 1.0000 0.7603 1.0000 3F 0.8995 0.1962 0.0910 1.0000 0.8558 1.0000 0.0513 4F 1.0000 0.6579 1.0000 0.0262 0.3734 0.5284 0.9515 5F 0.8593 1.0000 0.3721 0.9334 0.0150 0.0097 #0.2586

Algorithm=SSI-ECCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0417 0.8449 0.3232 0.3332 0.2888 0.0367 0.0745 2F 0.3112 0.0431 0.6093 0.9773 1.0000 0.5900 0.7779 3F 0.7167 0.4187 0.0008 0.9822 0.7472 1.0000 0.0090 4F 0.2379 0.8904 1.0000 0.0310 0.3231 0.4357 1.0000 5F 1.0000 1.0000 0.3748 1.0000 0.0177 0.0231 #0.2079

112

表 4.10 結構損傷偵測數值模擬分析結果(Input=White noise,PGA=0.1g, 樓層斜撐受損 10%)

灰底表示 WSI_j≦0.1

*

表示將未受損樓層誤判為受損樓層 #表示未判別出受損樓層

Algorithm=SSI-COV

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0242 *0.0146 0.2236 0.2667 *0.1023 0.0023 #0.1662 2F 0.2696 0.0166 0.9401 0.5976 0.3400 0.2818 0.2813 3F 0.5391 0.1012 0.0363 1.0000 1.0000 1.0000 #0.2812 4F 1.0000 *0.0599 1.0000 0.0289 0.3217 0.2947 1.0000 5F *0.0882 1.0000 *0.0973 0.9364 0.0785 0.0693 #0.1483

Algorithm=SSI-PLS

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0136 0.3785 0.4407 0.2901 0.9302 #0.1000 0.1007 2F 0.3977 0.0233 0.5718 0.7853 1.0000 0.3743 0.3522 3F 1.0000 0.2387 0.0567 1.0000 0.8503 1.0000 #0.2240 4F 0.9148 0.4546 1.0000 0.0105 0.4714 0.4266 1.0000 5F 0.4680 1.0000 0.6112 0.6658 0.0372 0.0716 #0.1212

Algorithm=SSI-MLR

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0095 0.4968 1.0000 0.2472 0.4074 0.0416 0.0754 2F 0.2548 0.0286 0.5910 1.0000 0.9747 0.7578 0.9194 3F 0.3469 0.2012 0.0869 0.7315 1.0000 1.0000 0.0650 4F 0.2815 0.7058 0.9131 0.0282 0.4006 0.5447 1.0000 5F 1.0000 1.0000 0.2484 0.7768 0.0723 0.0509 #0.3276

Algorithm=SSI-CCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0435 0.3778 1.0000 0.2978 0.4188 0.0310 0.0763 2F 0.2204 0.0191 0.5847 0.2008 0.9595 0.5662 0.8739 3F 0.4692 0.1286 0.0975 1.0000 1.0000 1.0000 0.0499 4F 0.1878 0.6168 0.7734 0.0246 0.3767 0.3910 1.0000 5F 1.0000 1.0000 0.4678 0.8514 0.0746 0.0664 #0.3063

Algorithm=SSI-ECCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0274 0.7121 1.0000 0.2880 0.5331 0.0394 0.0964 2F 0.2848 0.0498 0.5839 1.0000 0.9955 0.7158 0.8944 3F 0.3592 0.3144 0.0857 0.8612 1.0000 1.0000 0.0428 4F 1.0000 1.0000 0.9230 0.0302 0.4171 0.5302 1.0000 5F 0.5245 0.8411 0.2116 0.8871 0.0694 0.0558 #0.2427

113

表 4.11 結構損傷偵測數值模擬分析結果(Input=White noise, PGA=0.1g, 樓層斜撐受損 5%)

灰底表示 WSI_j≦0.1

*

表示將未受損樓層誤判為受損樓層 #表示未判別出受損樓層

Algorithm=SSI-COV

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0229 *0.0016 0.1802 0.1785 0.1593 0.0006 #0.1943 2F 0.2266 0.0126 0.8475 0.5263 0.1492 0.2713 0.1892 3F 0.4812 0.0359 0.0381 1.0000 1.0000 0.6031 #0.1975 4F 1.0000 0.1808 1.0000 0.0243 0.3411 1.0000 1.0000 5F 0.3429 1.0000 0.2045 0.9221 #0.1156 #0.1245 0.0696

Algorithm=SSI-PLS

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0167 0.1794 0.7197 0.5261 0.2663 #0.1116 #0.1740 2F 0.3965 0.0087 0.4804 *0.0998 0.4808 0.4556 *0.0370 3F 0.8872 0.1533 0.0931 0.7519 1.0000 1.0000 *0.1955 4F 0.3353 0.3340 0.2814 0.0319 0.1945 0.4063 1.0000 5F 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 #0.1554 #0.1121 0.0754

Algorithm=SSI-MLR

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0148 1.0000 1.0000 0.2687 1.0000 0.0491 0.0736 2F 0.2009 *0.1119 0.3028 0.3940 0.0943 1.0000 0.7551 3F 0.3856 0.7849 0.1015 1.0000 0.1599 0.5878 0.0406 4F 1.0000 0.3753 0.4852 0.0247 0.2193 0.8598 1.0000 5F 0.4640 0.1618 0.4299 0.9018 0.0112 0.0230 #0.2239

Algorithm=SSI-CCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0347 0.2716 0.9105 0.4040 1.0000 0.0271 0.0780 2F 0.3252 0.0137 0.7749 0.2642 0.1979 1.0000 0.7374 3F 0.5187 0.1190 0.0869 1.0000 0.2858 0.1370 0.0244 4F 1.0000 0.3576 1.0000 0.0295 0.2769 0.7531 1.0000 5F 0.3431 1.0000 0.3697 0.8968 0.0069 0.0203 #0.1888

Algorithm=SSI-ECCA

WSI_j 受損樓層

1F 2F 3F 4F 5F 1&5F 1&3&5F

1F 0.0088 0.8600 0.5148 0.2518 1.0000 0.0636 0.0683 2F 0.1229 0.1001 0.7266 0.5870 0.4932 1.0000 0.7302 3F 0.1640 0.4368 0.0886 1.0000 0.5468 0.7543 0.0394 4F 0.5654 1.0000 1.0000 0.0273 0.2593 0.7848 1.0000 5F 1.0000 0.7574 0.3772 0.9352 0.0003 0.0525 #0.2145

114

表 4.12 不同系統識別方法結合 DLV 法之損傷探測敏感度分析歸納表

Algorithm SSI-COV SSI-PLS SSI-MLR SSI-CCA SSI-ECCA

Damaged (%) 50 20 10 5 50 20 10 5 50 20 10 5 50 20 10 5 50 20 10 5

Case

S1

^{Good Fair Fair} Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good

S2

^{Fair Fair Poor} Poor Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good

S3

^{Fair Good Fair} Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good

S4

Good Good Good Good Good Good Good Fair Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good

S5

Poor Good Fair Fail Good Good Good Fail Good Good Good Fair Good Good Good Good Good Good Good Good

S15

Good Good Good Poor Good Good Good Fail Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good

S135

^{Good Fail Fail} Poor Good Poor Poor Poor Good Poor Poor Poor Fair Poor Poor Poor Good Poor Poor Poor

Good：表示受損樓層被成功辨識出來，且無誤判之情況。

Fair：表示受損樓層被成功辨識出來，但有一個未受損樓層誤判為受損。

Poor：表示受損樓層被成功辨識出來，但有多個未受損樓層誤判為受損；或多重受損案例，有一個樓層未被成功辨識。

Fail：表示完全未能辨別出受損樓層。

115

(a)3D 立體圖 (b)正視圖 圖 4.1 五層樓剪力屋架結構模型

圖 4.2 White noise 加速度歷時圖(PGA=0.1g)

圖 4.3 El Centro 加速度歷時圖(PGA=0.1g)

116

圖 4.4 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-COV)

117

圖 4.5 結構損傷偵測數值模擬分析結果 (Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-PLS)

118

圖 4.6 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-MLR)

119

圖 4.7 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-CCA)

120

圖 4.8 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-ECCA)

121

圖 4.9 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=El Centro 地震, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-COV)

122

圖 4.10 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=El Centro 地震, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-PLS)

123

圖 4.11 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=El Centro 地震, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-MLR)

124

圖 4.12 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=El Centro 地震, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-CCA)

125

圖 4.13 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=El Centro 地震, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-ECCA)

126

(a)原始訊號 (b)Noise 圖 4.14 結構健康狀態之各層樓加速度歷時(NSR=10%)

127

(a)原始訊號 (b)Noise 圖 4.15 結構健康狀態之各層樓加速度歷時(NSR=20%)

128

(a)原始訊號 (b)Noise 圖 4.16 結構健康狀態之各層樓加速度歷時(NSR=50%)

129

圖 4.17 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-COV, NSR=10%)

130

圖 4.18 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-PLS, NSR=10%)

131

圖 4.19 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-MLR, NSR=10%)

132

圖 4.20 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-CCA, NSR=10%)

133

圖 4.21 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-ECCA, NSR=10%)

134

圖 4.22 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-COV, NSR=20%)

135

圖 4.23 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-PLS, NSR=20%)

136

圖 4.24 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-MLR, NSR=20%)

137

圖 4.25 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-CCA, NSR=20%)

138

圖 4.26 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-ECCA, NSR=20%)

139

圖 4.27 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-COV, NSR=50%)

140

圖 4.28 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-PLS, NSR=50%)

141

圖 4.29 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-MLR, NSR=50%)

142

圖 4.30 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-CCA, NSR=50%)

143

圖 4.31 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-ECCA, NSR=50%)

144

圖 4.32 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-COV,樓層受損 50%)

145

圖 4.33 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-PLS,樓層受損 50%)

146

圖 4.34 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-MLR,樓層受損 50%)

147

圖 4.35 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-CCA,樓層受損 50%)

148

圖 4.36 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-ECCA,樓層受損 50%)

149

圖 4.37 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-COV,樓層受損 20%)

150

圖 4.38 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-PLS,樓層受損 20%)

151

圖 4.39 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-MLR,樓層受損 20%)

152

圖 4.40 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-CCA,樓層受損 20%)

153

圖 4.41 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-ECCA,樓層受損 20%)

154

圖 4.42 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-COV,樓層受損 10%)

155

圖 4.43 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-PLS,樓層受損 10%)

156

圖 4.44 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-MLR,樓層受損 10%)

157

圖 4.45 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-CCA,樓層受損 10%)

158

圖 4.46 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-ECCA,樓層受損 10%)

159

圖 4.47 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-COV,樓層受損 5%)

160

圖 4.48 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-PLS,樓層受損 5%)

161

圖 4.49 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-MLR,樓層受損 5%)

162

圖 4.50 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-CCA,樓層受損 5%)

163

圖 4.51 結構損傷偵測數值模擬分析結果

(Input=White noise, PGA=0.1g, Algorithm=SSI-ECCA,樓層受損 5%)

164

165

在文檔中 應用無線監測技術之唯輸出系統結構損傷探測 (頁 123-187)