第一章 緒論 1.1 研究背景
臺灣地處亞熱帶地區,氣候相對於溫帶與寒帶地區較為炎熱,另臺灣為歐亞 大陸板塊與菲律賓海板塊擠壓而生之島嶼,其地理位置之特性為四面環海,又因 其位於歐亞大陸與太平洋之間,故季風盛行,風將海洋中的水氣送至臺灣,導致 臺灣相對其他國家較為潮濕,且海水中的所挾帶的鹽類對於工程亦會造成深遠的 影響。
於60 年代政府推動十大建設開始,臺灣進入工業化時代,工廠陸陸續續的 在興建。為了要帶動經濟發展,並且為了將南北兩地及其他地區能夠彼此聯繫,
橋梁開始大量的興建,截至目前為止,臺灣橋梁總數已超過28,000 座。根據臺灣 內政部統計,目前臺灣的人口總數已超過2,300 萬人,人口密度於全球排名第 二。再者,由於汽機車為臺灣人口主要的代步工具,導致二氧化碳之排放量可見 一般。
臺灣山脈南北縱走,又為狹長形之島嶼,橋梁成為聯絡兩地之重要聯絡通 道,橋梁在經過多年使用之後,其構材的性能會因各種腐蝕因子的侵入而呈現日 趨惡化之現象,進而嚴重影響混凝土橋梁的正常使用性能,且對於使用者來說,
會嚴重影響其安全性。
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1.2 研究動機
臺灣的氣候相對於內陸國家較為潮濕,對於鐵件等構材來說,充足的水份與 過多的鹽份會加速其腐蝕的情況:另臺灣地理位置位於亞熱帶地區的關係,氣候 相對於溫帶與寒帶地區較為溫暖,亦會加速鐵件鏽蝕的情況,而在兩者的作用之 下,對於構材之使用性與安全性之影響可見一般。
臺灣高密度人口與工業化發達兩者之影響下,對於二氧化碳的排放是個不容 忽視的議題,其為加強溫室效應之主要氣體,亦是全球暖化的元兇之一,而對於 混凝土材料來說,二氧化碳的存在會使其結構性能喪失,進而影響混凝土材料之 耐久性。
臺灣特殊的地形,造就山脈南北縱走,河川東西分流的現象,橋梁成為聯絡 各個區域之間的重要通道,並帶動臺灣的經濟發展。橋梁建設於臺灣行之有年,
截至目前為主,臺灣的橋梁使用超過30 年者已超過興建橋梁總數之 50%以上,
如何將其維修使其能繼續使用是個不容忽視的議題。
而於橋梁材料劣化的部分,往往須於其使用年限內花上大筆費用進行維修工 作,造成政府嚴重的財政負擔,如何在橋梁的生命週期間將維修成本做最有效的 分配與利用是很重要的課題。
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1.3 研究目的
1. 藉由文獻回顧的方式,了解橋梁劣化產生的原因與現象,建立橋梁構件斷面 損失與時間之關係。
2. 整合過去文獻,對於不同劣化程度給予一參考的維修方式,並藉由實際案例 給定不同維修方式之建議修補費用。
3. 藉由本論文建立一套試算模型以評估橋梁於使用年限間之劣化情形,並分析 其可能造成之維修費用以及維修時所需之成本估算。
1.4 研究範圍與限制
1. 本論文主要的研究對象以臺灣的混凝土橋梁為主。
2. 橋梁的斷面類型以矩形梁的標準橋為依據。
3. 假設中性化與鹽害的開始時間為混凝土結構物完工時間。
4. 假設維修之混凝土橋梁構件其性能可以恢復到正常使用之標準。
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