第五章 第五章 第五章
第五章 橋梁風險因子量化分析 橋梁風險因子量化分析 橋梁風險因子量化分析 橋梁風險因子量化分析
造成橋梁損害的風險因子甚多,故需先對因子進行選擇主要造成 橋梁危害因子,並建立橋梁性能指標以利進行危害發生機率。由於本 研究風險因子共有三項:包含可視老化(材料老化)、潛勢危害(地震、
洪水)。故本步驟將分別就這三項風險因子建立橋梁性能指標。本研究 將可視老化以 D.E.R&U 評估法之狀況指標(CI,Condition Index)作為性 能指標;地震以耐震能力作為性能指標;洪水則以 SSI 作為性能指標。
以下將分別說明之。
5.1 橋梁性能指標建立橋梁性能指標建立橋梁性能指標建立橋梁性能指標建立(可視老化可視老化可視老化可視老化)
CI 以 0~100 的整數代表橋梁目前的狀況,分數越高代表橋梁的狀 況越好,相關計算方式請參考 2.1 小節。
可藉由 CI 之計算方式,探討損傷模式對部位功能影響,並藉此進 而檢討對橋梁功能的影響。以常見損壞模式為例,整體而言,構件老 化通常對橋梁整體使用功能性並無急迫之影響,如表 5-1 所示。
表 表表
表 5-1 構件老化常見損傷模式對部位及橋梁之影響構件老化常見損傷模式對部位及橋梁之影響構件老化常見損傷模式對部位及橋梁之影響構件老化常見損傷模式對部位及橋梁之影響 損傷模式 對部位造成影響 對橋梁功能造成影響
傾斜 傾斜 若持續傾斜對橋梁後續使用
功能性影響甚鉅
裂縫 開裂寬度小,但沒有水穿透或
鋼筋鏽蝕現象。 對橋梁整體無迫切影響
混 凝 土 塊
狀剝落 造成鋼筋裸露,進而腐蝕
如無處理,將影響橋梁使用功 能性;腐蝕嚴重者會影響結構 安全性能
混 凝 土 蜂 窩
鋼筋外露,且可能造成腐蝕現
象。 對橋梁整體無迫切影響
混 凝 土 白 華
混凝土之白華顯示遭到硫酸 鹽侵蝕,且可能造成腐蝕現 象。
如無處理,威脅橋梁使用功能 性
鋼筋外露 鋼筋完全露出,且有腐蝕現 象。
威脅橋梁整體使用功能性;腐 蝕嚴重者會影響結構安全性 能
5.2 橋梁性能指標建立橋梁性能指標建立橋梁性能指標建立橋梁性能指標建立(潛勢危害潛勢危害潛勢危害潛勢危害-地震地震地震地震)
結構物若承受中小地震或非災害型地震且震後並未進行修補,當 地震再度發生時,其損傷必有所累積且非線性累加。一般而言,建地 震損傷指標可使用 Park and Ang Model,如式(5.1)所示,主要結合地震 作用下之最大反應變位與消散能量以定義結構物受損情形。因此,本 研究將參考上述模型選擇鋼筋混凝土橋梁適用之震後損傷評估指標 外,並進一步決定震後且未進行任何修復工程條件下之耐震性能;有 關震損傷結構之耐震性能折減模型將於下一章節闡述。
(Incremental absorbed hysteretic energy (excluding potential energy));β:
反覆載重影響係數(一般鋼筋混凝土建築物為設為 0.05)。