第四章 數值模型與結果
4.2 數值分析結果
本節將介紹橋梁模型中的重要參數與相對應的分析結果，分別對 21 個不同狀態的橋梁探討其未沖刷時以及 9 種不同沖刷深度下橋梁 的耐震能力，在耐震能力分析前先進行容量震譜曲線的比較，藉此驗 證模型的正確性(圖 4-58)，而橋柱的側向勁度比較圖則是取橋梁未降 伏前的總橫力與柱頂位移的比值。
(1)模型 001~010:
上部結構載重556.94 噸重，橋柱直徑 2.2 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×53，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-8)，而橋梁基本 振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-9)。
(2)模型 011~020:
上部結構載重533.74 噸重，橋柱直徑 2.2 公尺，橋柱主筋配筋為#11
×53，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-10)，而橋梁基本振動 周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-11)。
(3)模型 021~030:
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上部結構載重 545.34 噸重，橋柱直徑 2.2 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×53，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-12)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-13)。
(4)模型 031~040:
上部結構載重 568.55 噸重，橋柱直徑 2.2 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×53，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-14)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-15)。
(5)模型 041~050:
上部結構載重 580.15 噸重，橋柱直徑 2.2 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×53，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-16)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-17)。
(6)模型 051~060:
上部結構載重 591.75 噸重，橋柱直徑 2.2 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×53，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-18)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-19)。
(7)模型 061~070:
上部結構載重 603.36 噸重，橋柱直徑 2.2 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×53，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-20)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-21)。
(8)模型 071~080:
上部結構載重 556.94 噸重，橋柱直徑 2.1 公尺，橋柱主筋配筋
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為#11×48，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-22)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-23)。
(9)模型 081~090:
上部結構載重 533.74 噸重，橋柱直徑 2.1 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×48，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-24)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-25)。
(10)模型 091~100:
上部結構載重 545.34 噸重，橋柱直徑 2.1 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×48，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-26)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-27)。
(11)模型 101~110:
上部結構載重 568.54 噸重，橋柱直徑 2.1 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×48，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-28)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-29)。
(12)模型 111~120:
上部結構載重 580.15 噸重，橋柱直徑 2.1 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×48，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-30)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-31)。
(13)模型 121~130:
上部結構載重 591.75 噸重，橋柱直徑 2.1 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×48，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-32)，而橋梁基
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本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-33)。
(14)模型 131~140:
上部結構載重 603.36 噸重，橋柱直徑 2.1 公尺，橋柱主筋配筋 為#11×48，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-34)，而橋梁基 本振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-35)。
(15)模型 141~150:
上部結構載重 556.94 噸重，橋柱直徑 2 公尺，橋柱主筋配筋為
#11×44，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-36)，而橋梁基本 振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-37)。
(16)模型 151~160:
上部結構載重 533.74 噸重，橋柱直徑 2 公尺，橋柱主筋配筋為
#11×44，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-38)，而橋梁基本 振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-39)。
(17)模型 161~170:
上部結構載重 545.34 噸重，橋柱直徑 2 公尺，橋柱主筋配筋為
#11×44，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-40)，而橋梁基本 振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-41)。
(18)模型 171~180:
上部結構載重 568.55 噸重，橋柱直徑 2 公尺，橋柱主筋配筋為
#11×44，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-42)，而橋梁基本 振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-43)。
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(19)模型 181~190:
上部結構載重 580.15 噸重，橋柱直徑 2 公尺，橋柱主筋配筋為
#11×44，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-44)，而橋梁基本 振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-45)。
(20)模型 191~200:
上部結構載重 591.75 噸重，橋柱直徑 2 公尺，橋柱主筋配筋為
#11×44，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-46)，而橋梁基本 振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-47)。
(21)模型 201~210:
上部結構載重 603.36 噸重，橋柱直徑 2 公尺，橋柱主筋配筋為
#11×44，隨著沖刷深度變化的耐震能力參考(圖 4-48)，而橋梁基本 振動周期與橋柱側向勁度的關係參考(圖 4-49)。
4.3 類神經網路架構與模擬結果
本文之類神經網路架構可參考圖 4-50，並將 210 個橋梁模型的 耐震分析結果，分成190 組訓練案例和 20 組測試案例，而類神經網 路模型的設定參數可參考表 3-12。
類神經網路的訓練參數如下:
Input : {H, W, Ac, As} 柱高(H)=
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{10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19}
上部結構載重(W) =
{556.94, 533.74, 545.34, 568.55, 580.15, 591.75, 603.36}
混凝土淨斷面積(𝐴𝑐)=
{3.8013, 3.4636, 3.1416}
主筋斷面積(𝐴𝑠) =
{0.05335, 0.048317, 0.04429}
Output: {降伏 PGA 值,崩塌 PGA 值}
本文以比例共軛梯度法訓練類神經網路，由圖 4-51 可看到類神 經網路的訓練結果，在迭代次數 iterations=105 時完成訓練，訓練結 果的均方誤差MSE=1.37e-05(R=0.9994)，訓練完成後接著進行模擬，
將事先取出的20 筆資料讓類神經網路進行預測，這 20 筆資料是從 上節21 種分類橋梁隨機取出兩種，這兩種橋樑各有兩組隨著沖刷深 度變化的降伏以及崩塌地表加速度值，這邊將分別以四張曲線圖做比 較(圖 4-53 至圖 4-56)，而這 20 筆預測值與數值分析值之間的均方 誤差 MSE=9.3895e-06(R=0.998835)參考圖 4-52。
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