第四章 有限元素分析結果
4.4 相對濕度對各應力的影響
此部分的分析是新橋澆鑄完成後等待30 天與舊橋相接，環境氣 溫為 25℃時，以 50%，60%，70%，80%，90%，100%的環境相對濕 度來進行討論，目的是希望了解新舊橋不同的相對溼度下相連接對其 應力的影響。
分析結果所顯示的各應力只以相接後的第 720 天的應力來表
yy 最大應力之點如圖 4.2.19，zz 最大應力之點如圖 4.2.27，xy 最大正 負向剪應力之點如圖4.2.35，yz 最大正負向剪應力之點如圖 4.2.43。
分析結果
相對濕度對各應力的影響如圖 4.4.1~4.4.7，圖中可發現隨著相對 濕度越高各應力減少的越多，到 100%的相對濕度時幾乎各應力都趨 於 0。圖 4.5.8 為台灣各地區平均相對濕度的統計表，圖中可發現台
灣各地的平均相對濕度都有在 75%以上，宜蘭的相對濕度還到達
84% ，甚至還有些地方高達 90%，因此以台灣的現實情況上述 4.2 的分析結果之應力可再大幅的下降 。如以一般台灣地區結構設計的 80%相對濕度跟本分析來比，由圖 4.4.1~4.4.7 中可知xx向的應力可在 下降19.37 kgf/cm2， yy向的應力可在下降 16.7 kgf/cm2以上，zz向的 應力可在下降9.8 kgf/cm2以上，xy正向的剪應力可在下降 10.3 kgf/cm2 以上，xy負向的剪應力可在下降 11.9 kgf/cm2，yz正向的剪應力可在 下降6.2 kgf/cm2，yz負向的剪應力可在下降 4.4 kgf/cm2。
小結
相對濕度的因素是屬於外在環境的因素，前面相接時間的影響是 人為可控制的，但是外在環境是無法控制的。當結構物位於較低的相 度溼度的環境則無法避免的將會產生較高的應力。如圖 4.4.8 可知台
灣地區平均最高的相對濕度可達 90%，最低的相對濕度有 75%。圖 4.4.1~4.4.7 中相對濕度 90%與 75%的相差量： xx應力相差了 20 kgf/cm2，yy應力相差了 20 kgf/cm2，zz應力 10 kgf/cm2，xy正向剪應 力差了12 kgf/cm2， xy負向剪應力差了 13 kgf/cm2，yz正向剪應力差 了6 kgf/cm2，yz負向剪應力差了 4 kgf/cm2。因此可發現到，位於最 低相對濕度環境的情況其張應力會比位於最高相對濕度的情況多了 20 kgf/cm2，剪應力多了13 kgf/cm2，因此相對濕度對此影響甚大。
4.5 溫度對各應力之影響
此部分的分析是以新橋澆鑄完成後等待 30 天與舊橋相接，環境 相對濕度為60%，以0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃的環境氣 溫來進行討論。目的是希望了解新舊橋不同的環境氣溫下相連接對其 應力的影響。
分析結果所顯示的各應力只以相接後的第 720 天的應力來表示。
且各應力為連接版上的最大應力，xx 最大應力之點如圖 4.2.11，yy 最大應力之點如圖4.2.19，zz 最大應力之點如圖 4.2.27，xy 最大正負 向剪應力之點如圖4.2.35，yz 最大正負向剪應力之點如圖 4.2.43。
分析結果
由圖4.5.1~4.5.7 可知，隨著周圍環境溫度的升高，各應力皆伴隨 著越大，而且可概略的看出在10-30 之間影響最大。
由圖 4.5.8~4.5.9 可知台灣各地的平均溫度除了較為特殊的地方例 如山上，其他各地之間的平均氣溫很少會有相差超過 5℃。因此以下 以 4.2 節的 25℃分析結果，將其環境溫度減少為 20℃再來進行分析，
以比較其應力的減少情況。
由圖 4.5.1~4.5.7 可知若以本分析所用的 25℃跟 20℃相比xx應力可
減少 4.89 kgf/cm2，yy應力可減少 3.6 kgf/cm2，zz應力可減少 2.5 kgf/cm2，xy正向剪應力可減少 2.6 kgf/cm2，xy負向剪應力可減少 3 kgf/cm2，yz正向剪應力可減少 2.1 kgf/cm2，yz負向剪應力可減少 3 kgf/cm2。