移動式橋梁振動檢測及訊號分析與傳輸通報系統 跨河橋梁之耐洪能力主要受到橋梁本身結構、河川環境、水

文條件與河岸防護措施等眾多因素之影響，為一個跨領域的複雜 問題。因此，完整的評估分析通常需要藉助歷年水文資料的收集 與統計分析、橋體非破壞性檢測評估與沖刷深度的丈量或計算等 不同領域的整合使能完成，其分析過程通常十分耗時，在有限的 時間與經費的條件下，若欲對大量的橋梁進行詳細評估，顯然有 執行上的困難。

若橋基受到嚴重的沖刷，則橋墩的振動頻率將隨之下降，許 多 學 者 注 意 到 此 一 現 象 並 針 對 洪 水 前 後 之 橋 墩 頻 率 變 化 率 進 行 研究，冀能藉由此參數之變動，判斷橋梁健康之依據；例如陳正 興 與 李 維 峰 (2009)^[10]嘗 試 從 頻 率 的下 降 程 度 診 斷 出 結 構 是 否 安 全或結構破壞的原因。不過，多數研究所採取直接量測法且缺乏 定量的評估流程。所謂直接量測法係指將量測儀器安裝於橋梁之 上，直接讀取橋梁的振動頻率，然而，台灣地區之橋梁數量高達 數萬座，逐一設置固定式頻率監測儀器之成本可能過高，實際上 並不可行；不同於直接量測法，非直接量測法(如移動式非破壞性 振動檢測)並不嘗試讀取橋梁的振動資訊，而是將量測儀器裝置於 具有行動能力的車輛中，藉由量測車輛的振動結果反推橋梁之振 動特性;非直接量測法，無論讀取資料時，車輛為行進中或靜止，

均較傳統之直接量測法具有機動性。

因此，港研中心委託東源科技工程有限公司與國立臺灣科技

備外，其餘各流程均已整合為單一流程。

(1)儀器準備：

<1.1>振動儀器：建議使用速度計作為量測儀器，且其可量測範 圍至少應為±2 kine (±0.02 m/s)；以可同時取得三個方向之歷時 振動之儀器為優先考量。

<1.2>拖車設計：托車之自然振動頻率不宜介於 2.0Hz-8Hz之間、

且其各向(x 與 y 方向)之阻尼比不宜大於 5%，上述托車之結構 性能可以由自由振動之歷時反應取得。

<1.3>電源設備：必須確保現場量測時筆記型電腦及速度計之電 源無虞，不建議採用汽車之電力，以蓄電池(如電匠)提供電力較 為理想。

<1.4>儀器測試：現場試驗前，各儀器(如筆電及速度計)應先整合 並測試是否可以正常讀取振動訊息。

(2)頻率量測流程：

<2.1>將儀器固定於托車上

<2.2>將拖車固定於具移動性之車輛上

<2.3>整合各項儀器

<2.4>以汽車將拖車與量測儀器運送至某一橋墩上方

<2.5>進行訊號收集

<2.6>以汽車將拖車與量測儀器運送至某一橋面版跨度中央處

<2.7>進行訊號收集

3. 儀器(速度計)置於小拖車上，汽車靜止未發動，橋梁上無任何行車。

4. 儀器(速度計)置於小拖車上，汽車靜止未發動，橋梁上行車正常。

5. 儀器(速度計)置於小拖車上，汽車靜止但發動，橋梁上行車正常。

6. 儀器(速度計)置於小拖車上，汽車已 10km/hour 等速前進，橋梁上 行車正常。

評估的結果係建議採用方式4或方式5的量測方式，理由說明 如下：移動式量測法(方式1~方式2)的優點為機動性佳、儀器可以 設置於車上不須搬動，滿足利用單一儀器快速量測多個橋梁的目 的，缺點則有量測結果受路面粗糙度、車速影響過大，且行車經 過收縮縫時(通常即為橋墩正上方)，路面不平經常造成巨大的振 動，因此，欲藉由行車經過橋墩上方時所取得之極短的振動訊號，

且經常伴有巨大的非預期振動來源，正確判讀出橋墩頻率的困難 度過高，故上述量測方式不列入建議。

非直接量測法(方式4或5)，相較於移動式量測法，缺點為機 動性稍不理想(因試驗車輛必須短暫停止且需定平)，需時較移動 式量測法稍久，優點則為儀器設置於車上，不須搬動，具有相當 程度的機動性，經檢查上述兩個量測方式之結果，以方式4的結果 較為理想，故為建議之振動檢測模式。