臺灣博碩士論文加值系統

地震造成自來水管線破壞的成因有很多，其中以地震波經過土層時，對土體產生擠壓應變，進而造成管線破壞為最主要因素。以九二一地震為例，因地震波傳遞造成管線破壞之比例即高達48% ，為所有破壞類型中所佔比例最高者。本文旨在比較地表永久位移計算之大地應變和波傳效應造成之自由場應變，對自來水管線受震破壞之影響，進而定義出管線和接頭的破壞模式及行為函數。在模式中，由於各個輸入參數無法精確估算而產生不確定性，因此本文利用五種不同風險分析方法，針對不同震度之區域，考慮區域內地質特性，對參數進行敏感度分析，藉以探討模式中影響管線受震破壞之主要因子，並比較各種分析方法計算結果之差異。研究結果顯示，以地表永久位移計算之大地應變遠小於因波傳效應造成之自由場應變，對於管線之破壞亦無顯著之影響，因此本文乃利用自由場應變轉換為管線軸向應變之破壞模式進行分析。就輸入數參數之敏感度而言，在管線軸向破壞模式中，以最大地表速度(PGV)之敏感度最高約在97%以上；在接頭軸向拉裂破壞模式中，以最大地表速度(PGV)之敏感度最高約在97%~99%之間；在接頭撓曲破壞模式中，以最大地表加速度(PGA)之敏感度最高約在70%~85%之間；由此可知，地震規模大小對於管線受震破壞模式輸出之結果較有明顯之影響。而各種風險分析之方法所得結果相當一致，針對不同震度區域內，不同材質管線及接頭受震破壞之風險已能完整求出；以單管段管線破壞機率為基礎，設計一示範例，可進一步推求至管鏈破壞機率。

目 錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 前言 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究架構 3
第二章 管線承受應變比較 7
2.1 大地應變計算 7
2.2 自由場應變計算 11
2.3 大地應變與自由場應變比較 13
第三章 風險分析 18
3.1 風險分析理論 18
3.2 一階變異數估計法 20
3.3 點估計法 21
3.3.1 羅森布魯斯點估計法 21
3.3.2 哈爾點估計法 24
3.3.3 中間點展開點估算法 25
3.4 蒙地卡羅模擬法 25
第四章 震後管線破壞機率計算 28
4.1 風險分析架構 28
4.2 管線及接頭破壞模式 30
4.3 管線受震破壞之不確定因子 33
4.4 管鏈破壞機率 39
第五章 應用實例分析 42
5.1 參數之不確定性 42
5.2 管線受震破壞機率 50
5.3 管鏈破壞機率計算結果 63
第六章 結論與建議 67
參考文獻 71
符號彙編 74

參考文獻
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