DSpace collection: 研究報告

建立以案例教學法為輔助之 LAT 教學模式-以土木工程概念設計課程為例

title: 建立以案例教學法為輔助之 LAT 教學模式-以土木工程概念設計課程為例 description: 計畫編號：PEE1090608

壁樁受靜態侧向力作用之行為與承載機制研究

title: 壁樁受靜態侧向力作用之行為與承載機制研究 abstract: 本研究以壁樁受靜態側向力之行為與承載力詮釋為研究主題，研究係以三維有限元素分析軟體Midas GTS NX為主，所考慮的混凝土壁樁模型其截面長度為2.8m、寬度為1.2m，壁樁長度可分為20m和50m。黏土與砂土之土壤採莫爾庫倫破壞模式，混凝土壁樁為線彈性，觀察黏土層和砂土層壁樁在長側受力（橫向受力）與短側受力（縱向受力）的力學行為差異。研究發現:1.隨著土壤強度越低，壁樁的位移量與彎矩會越大。2. 短的壁樁撓曲變形小，但內力將分布於全部樁身。3. 長樁在長側受力之最大位移和短樁長側受力最大位移相似，撓曲變形的反曲現象特別明顯，樁身內力影響深度約為0.4倍樁長；若在短側受力，內力影響深度將達0.6倍樁長。此外，本研究並建議壁樁樁身正規化變形曲線的回歸方程式，以及壁樁長樁和短樁條件，可涵蓋不同土壤強度對其定義影響，研究發現: 4. 黏土層壁樁在長側受力時，L/R>5即可視為長樁；在短側受力時，L/R<3為剛性樁，L/R>7為長樁。若為砂土層壁樁，則無論在長側或短側受力時，L/R<2可視為剛性樁，L/R>6即可視為長樁。為了解工程界常用的張有齡公式和LPILE分析應用於壁樁可行性，本研究亦將壁樁視為等效圓樁，以淺層土壤P-y曲線的最大地盤反力係數k進行分析，並和Midas結果比較。結果顯示: 5. LPILE分析過於保守，僅在部分砂土層長側受力狀態和砂土層短側受力時和Midas分析結果相似。6. 張氏法僅能滿足壁樁在長側(橫向)受力的設計所需；作用力在短側下，使用張氏法將會低估樁身彎矩。另研究也以不同詮釋法解讀壁樁的力位移曲線圖，7. 研究發現: 一般詮釋法較難估計壁樁側向承載力，雙曲線法或許適合判讀壁樁側向承載力，但其載重需遠超過一般試驗荷重。

石門水庫集水區室內人工降雨沖蝕渠槽試驗

title: 石門水庫集水區室內人工降雨沖蝕渠槽試驗

垂直力作用下樁筏基礎的基樁彈性阻抗折減影響分析

title: 垂直力作用下樁筏基礎的基樁彈性阻抗折減影響分析 abstract: 樁筏基礎的筏基剛度對其垂直向變形影響甚鉅。小型樁基礎因樁帽剛度較大，故基礎沉陷量較均勻，在此狀態下，吾人可假設垂直力主要由樁基承擔，並以均勻沉陷配合彈性力學的基樁互制公式求各基樁的力分配性。本計畫主持人曾以解析解模擬剛性樁帽樁基的力分配性，並以模型試驗數據驗證其可行性。對大型樁筏基礎而言，由於筏基具變形撓度，軟弱地盤中的基礎沉陷量將集中在基礎中間，邊緣沉陷量次之，角隅處最小。在此情況下，吾人無法以前述解析解求解樁筏基的力分配性，故其求解方式將為本研究擬探討之課題。另研究將在既有成果基礎下，探討剛性和柔性樁筏基礎的基樁彈性阻抗影響係數，計畫擬建議基樁勁度的影響係數以做為設計分析參考。本研究將以三維有限元素法分析做為比較基礎，以檢驗本計畫所建議的分析成果。本計畫之研究成果將可供了解大型樁筏基礎在垂直力作用下的力分配性，以及基樁勁度受互制影響所產生的折減，對於樁筏基礎結構的設計和分析將具有參考價值。本研究係以WEAPR-S程式為分析基礎，模擬樁筏基礎在垂直均布載重下的變形量，該分析係藉二維筏基變形差分式和一維基樁變形差分式而建立。研究另以改良Lysmer類比模式模擬筏基底部土壤彈簧，同時使用極限強度模式模擬基樁等效彈簧勁度，並考慮群樁互制影響，完成WEAPR-S2程式開發，其可求解線彈性樁筏基礎受力行為，具簡易分析特性。程式分析結果並與三維有限元素法Midas-GTSNX分析結果進行比較，以了解軟弱黏土地盤之樁筏沉陷量分布、應力分布、差異沉陷量、基樁折減係數、基樁受力分配情況和相關參數(S/D和土壤勁度)影響。研究成果顯示：1.採用改良Lysmer土壤彈簧搭配極限強度之基樁土壤彈簧，並引用群樁互制公式，可改善原WEAPR分析，使樁筏基礎的沉陷量與有限元素法分析結果相似。2.大型樁筏基礎的柔性筏基下方土壤勁度對基礎行為影響甚為明顯，基礎沉陷以中心處最大，受力亦以中心部位基樁較大，該受力之分布現象與剛性基礎迴異。 3.大型樁筏基礎之基樁數量明顯影響基樁行為，由於筏基柔度較高，當基樁數量增加時，各樁的受力和等效彈簧勁度差異將減少，群樁互制影響反而降低；當基樁數量減少時，群樁互制影響方轉為明顯，其中角隅樁勁度受互制之折減影響反較其餘基樁明顯。 4.當樁筏基礎之筏基剛性增加時，基樁之荷重比例將遠大於柔性筏基之基樁，其沉陷量亦較柔性筏基案例低許多；故柔性樁筏中筏基下方土壤的承載力甚為重要，若將剛性樁基礎之群樁設計概念套用於柔性樁筏基礎時，設計將過於保守。5.WEAPR-S2分析雖能大致掌握樁筏基礎受力行為，但由於無法模擬樁筏間的結構幾何變化，故仍會低估樁頂部位的基樁最大內力，使用時仍須謹慎。 6. 大型樁筏基礎的基樁勁度折減將與筏基剛度、樁距樁徑比(S/D)以及土壤勁度相關，由於基樁等效彈簧將為變數，WEAPR-S2程式並不適用於該項觀察，相關分析仍以有限元素法為最佳工具。
description: 計畫編號：MOST 108-2221-E-032-007

Wind loads on super-large buildings with parapets

title: Wind loads on super-large buildings with parapets

Wind loads on the roof-top equipment of low-rise buildings. Phase 4: Effects of equipment dimensions

title: Wind loads on the roof-top equipment of low-rise buildings. Phase 4: Effects of equipment dimensions

未來思考於土木概念設計課程之實踐與研究-以淡江大學土木工程為例

title: 未來思考於土木概念設計課程之實踐與研究-以淡江大學土木工程為例 description: 計畫編號：PEE1080147

斜屋頂平貼型太陽光電系統結構風洞試驗與模擬分析

title: 斜屋頂平貼型太陽光電系統結構風洞試驗與模擬分析

建築結構於非定常氣流下之風力特性研究(1/3)

title: 建築結構於非定常氣流下之風力特性研究(1/3) abstract: 傳統的結構風載重設計理論假設在定常性氣流的流場環境中，根據準靜定理論建構風致振動的行為預測。然而根據國外最新研究成果以及淡江大學風工程研究中心過去執行長達十年的實場監測數據來看，非定常性氣流相較於定常性假設更接近於真實，也更應該用以作為預測結構振動行為的外力來源。根據義大利及澳洲學者的文獻來看，主導當地氣候並影響結構設計風載重的主要氣候特徵為雷雨(Thunderstorm)。由實場監測資料看來，雷雨的垂直向風速剖面常會隨時間改變而非遵守固定的冪次法則(Power Law)；尤其是剖面高度介於一般高層建築之內，且接近地表時會產生水平向的加速度氣流，造成風速尖峰因子甚至高達7，8以上，遠高於一般假設為高斯特性的3.5。另一方面，台灣淡水中央電台的數據亦顯示出在同一颱風期間，風速剖面亦不全然遵守冪次法則，快速的剖面特性轉換實際上很可能讓建築表面接近地面的風力加大而接近屋頂部分的風力減低。如此一來，過去常見的風壓分布圖僅能列為定常性風壓分布。同理，建築結構的整體風力計算以及建築表面或附屬結構物的設計風壓，也應該予以重新定義。本計畫預計執行期間為三年，第一年進行非定常性氣流流場模擬以及二維鈍體空氣動力學基礎研究。藉由淡江大學於2016年竣工的複數風扇風洞實驗室作為主要流場模擬平台，配合八組熱膜探針系統同步量測，並與CFD數值模擬比對，產生符合實場中各種非定常性氣流的流場環境。接著針對2D氣動力模型進行瞬時風壓量測，討論各種氣流(包含加速氣流及時變性剖面氣流)對於風壓特性的影響。第二年則是進行2D氣彈力模型的振動與風壓同步量測，找出非定常性外力與結構反應之間的關係，重新定義時頻性機械轉換函數與利用小波理論分析時頻變化。此外，製作低矮及高層建築模型進行氣動力風壓量測，了解並重新定義建築表面或附屬結構物的設計風壓。第三年則進行低矮及高層建築模型的風力量測實驗，討論整體風力計算與過去傳統理論之相異處。再利用強制振動系統進行不穩定氣流下的機械轉換函數定義。可視化實驗則配合既有的雷射、煙霧產生器及高速攝影機，進一步觀察流場於模型周圍的分布特性，並與CFD模擬結果比對，提出與傳統假設不同的流固現象觀察結果。複數風扇風洞實驗室在全球風工程相關實驗室寥寥可數，屬於十分具有創新性的實驗機具。除了實踐本計畫所規劃的內容外，期待能在國內激起新一系列的研究主題，提升我國在該學術領域的學術能量。 Conventional theory of design wind loads on structures is assumed to be quasi-static under the stationary flow environment. However, according to the latest research works and field measurement observations by TKU-WERC group, non-stationary flows are, in fact, more suitable to be considered as the driven force on structures rather than stationary ones. For instance, the main meteorological characteristics in Italy and Australia for the consideration of design wind loads are thunderstorms. From the field monitoring results, the vertical wind profile of a thunderstorm does not follow the power law; instead, the profile is time-dependent and is tend to generate a jet flow near the ground. The resultant horizontal accelerated wind sometimes rises the peak factor even up to 7 or 8, which is much higher than the Gaussian one. On the other hand, the monitoring results in Tamsui Central Tower also shows that the vertical profile during a typhoon is rapidly changing with time and such changing feature may significantly reduce the wind force on the top area of the building but enlarge the force on the bottom area, which in other words, the projected wind force characteristics may not be estimated from conventional theory. Therefore, it is strongly believed that, the design wind loads of the main resistant system and design wind pressures of cladding components need further revisions. This project is designed to run for three academic years. In the first year, the simulation of various non-stationary flows and the basic understanding of two-dimensional bluff-body aerodynamics are emphasized. By means of multiple-fan wind tunnel, which was built by TKU-WERC in 2016, along with simultaneous wind speed measurements and CFD numerical simulations, 2D bluff-body immersed in non-stationary flows are examined. In the second year, simultaneous measurements of displacement and wind pressures are conducted to find the relationship between non-stationary excitation and structural response. The mechanical function is revised by time-frequency domain analysis. On the other hand, low-rise and high-rise building models are made for surface pressure measurement in order to discuss the design wind pressures for cladding components. In the third year, forced vibrator is adopted to confirm the relationship between non-stationary excitation and structural response. The design wind load for the main resistant system is concerned. Visualization test and CFD numerical simulation are also conducted to enhance the understanding of flow-solid interaction phenomenon observation.Active-control type wind tunnels, such as the multiple-fan wind tunnel in this project, are rare to seen in wind engineering related laboratories in the world. The advanced technology of high-performance servo motors is expected to stimulate innovative research themes. Except for the planned items in this project, other possible topics may be developed and upgrade our design load criterion to a higher level.
description: 計畫編號：MOST107-2628-E032-001-MY3

懸掛式太陽光電系統氣動力風洞試驗

title: 懸掛式太陽光電系統氣動力風洞試驗

應用風洞試驗進行建築結構物等值靜載重評估研究

title: 應用風洞試驗進行建築結構物等值靜載重評估研究 abstract: 建築物或其他類型結構物受風作用下的結構反應是為風工程研究裡最重要的一項主議題。在不發生不穩定現象的前提下，結構反應通常來自兩部分 ─ 來流流場的紊流對建築結構物造成的背景力，以及建築結構物本身特性與流場渦流共振而產生的共振力。一般來說，工程師可以根據規範所載明的順、橫風向及扭轉向公式，計算目標建築結構物的等值靜載重設計值，並與其他載重設計值做組合進行分析。然而規範中所載明的目標建築結構物的設計參數大多過於理想化，實際應用公式計算等值靜載重時，往往獲得保守的設計值。在目前規範公式不足以代表所有建築結構物的前提下，近年來風工程學術界發展了許多有關等值靜載重的方法論，並且針對各類建築結構物進行比較分析，試圖找出一套滿足於所有類型結構物的等值靜載重計算方法。本研究目的在於建立目前既有、廣泛被使用的等值靜載重方法論的程式，同時透過不同類型建築結構物的風洞試驗，來比較這些等值靜載重方法論的優缺點，以及不同方法採用時應當注意的原則。建築結構物的分類原則將決定何種方法論的採用與否，本研究亦期望提出分類原則之提案，作為日後規範修訂時的新增文字說明，以彌補目前規範過於理想化計算的遺漏。
description: 計畫編號：107301070000G0024

地面型太陽光電系統結構風洞試驗與模擬分析

title: 地面型太陽光電系統結構風洞試驗與模擬分析

高層建築受干擾效應下的氣彈力振動行為探討2

title: 高層建築受干擾效應下的氣彈力振動行為探討2 abstract: 在土地資源有限、生活空間爭相向天空發展的趨勢下，強風於相鄰建築物間的干擾效應現象在近年來逐漸受到工程師的重視。在過去數十年間，透過大量的風洞實驗研究，因受到干擾效應影響而導致建築物擺動振福變大或變小的現象已被廣泛地探討，在部分先進國家的耐風設計規範中則有明文規定，需謹慎考慮建築物周圍流場改變而造成的干擾效應因素。由鄭 (2015)所完成的兩年期科技部專題計畫中，即已利用高頻率力平衡儀實驗建立起龐大的干擾效應資料庫。本研究計畫擬採氣彈力模型實驗及表面風壓量測實驗，改變建物特性及風場條件，並將干擾模型置於多個干擾相對位置作為實驗變數，探討主要建物在順風向及橫風向的氣彈力振動行為以及氣動力特性。同時應用系統識別方法，如隨機衰減法(Random Decrement Technique)及FDD(Frequency Domain Decomposition)，來識別主要建物受到干擾之後的反應。此外，為了可以更直觀地解釋干擾效應的形成機制，計算流體力學(CFD)方法亦為本計畫採用的技巧之一。而另一焦點在於，大部分干擾效應形成均被考量為受到在上游的干擾建物所影響。然而主持人於先期研究中發現，即便是位於下游的干擾建物，當非常接近主要建物時，仍可引發主要建物產生十分可觀的振動幅度。此一現象的近一步解釋，亦列為本研究計畫的重點之一。
description: 計畫編號：MOST105-2221-E032-004-MY2

Interference effect on a square prism based aeroelastic experiments

title: Interference effect on a square prism based aeroelastic experiments

高層建築受干擾效應下的氣彈力振動行為探討1

title: 高層建築受干擾效應下的氣彈力振動行為探討1 abstract: 在土地資源有限、生活空間爭相向天空發展的趨勢下，強風於相鄰建築物間的干擾效應現象在近年來逐漸受到工程師的重視。在過去數十年間，透過大量的風洞實驗研究，因受到干擾效應影響而導致建築物擺動振福變大或變小的現象已被廣泛地探討，在部分先進國家的耐風設計規範中則有明文規定，需謹慎考慮建築物周圍流場改變而造成的干擾效應因素。由鄭 (2015)所完成的兩年期科技部專題計畫中，即已利用高頻率力平衡儀實驗建立起龐大的干擾效應資料庫。本研究計畫擬採氣彈力模型實驗及表面風壓量測實驗，改變建物特性及風場條件，並將干擾模型置於多個干擾相對位置作為實驗變數，探討主要建物在順風向及橫風向的氣彈力振動行為以及氣動力特性。同時應用系統識別方法，如隨機衰減法(Random Decrement Technique)及FDD(Frequency Domain Decomposition)，來識別主要建物受到干擾之後的反應。此外，為了可以更直觀地解釋干擾效應的形成機制，計算流體力學(CFD)方法亦為本計畫採用的技巧之一。而另一焦點在於，大部分干擾效應形成均被考量為受到在上游的干擾建物所影響。然而主持人於先期研究中發現，即便是位於下游的干擾建物，當非常接近主要建物時，仍可引發主要建物產生十分可觀的振動幅度。此一現象的近一步解釋，亦列為本研究計畫的重點之一。
description: 計畫編號：MOST105-2221-E032-004-MY2

大跨徑屋蓋結構之擾動風力頻譜特性與動力分析研究

title: 大跨徑屋蓋結構之擾動風力頻譜特性與動力分析研究 abstract: 近年來由於施工技術的進步以及營建材料的多樣化，不斷發展出各式各樣大空間且輕量化的構造物。其中以大跨徑屋蓋結構為最常見的建築形式之一。然而大跨徑屋蓋結構物由於質量輕且面積大，其表面受風所造成的結構物氣動力特性不適用於一般高層建築物用以進行風力載重的計算方式。且大跨徑屋蓋結構物一般具有的曲面造型將造成周圍流場特性改變，表面風壓風力的變化隨著曲面的變化有顯著的不同。目前為止，相關文獻的研究已針對此類的氣動力參數或周圍流場特性進行許多探討。然而並沒有系統性的研究針對此類結構物受風下的外力頻譜提出計算模式。一般用以計算結構反應的頻率域動力分析中的外力函數項仍然需要改善。本研究擬藉由一系統性的風洞試驗結果歸納出大跨徑屋蓋結構物受擾動風力下擾動風壓頻譜與交頻譜模式，進一步建構頻率域動力分析與時間域歷時分析的比較。具體來說，系統性風洞試驗以雷諾數變化與曲面外型參數變化為主，探討周圍流場變化與此類結構物的氣動力參數變化。同時提出創新的擾動風壓分布的頻譜與交頻譜近似模式，有效呈現不同雷諾數或不同曲面的擾動風壓分布。另一方面則參考國內外設計案例，建構合理的結構物參數，以進行合理的頻率域動力分析。本研究可預見的研究成果為(1)探討大跨徑屋蓋結構受風下之周圍流場特性及氣動力特性研究；(2)建構大跨徑屋蓋結構之表面擾動風壓頻譜及交頻譜近似模式，同時建構頻率域動力分析進行比較探討；(3)完善大跨徑屋蓋結構之風壓風力資料庫，做為未來增修風力規範的參考依據。
description: 計畫編號：NSC102-2221-E032-031

複数ファン制御乱流風洞の高性能化研究

title: 複数ファン制御乱流風洞の高性能化研究 abstract: 複数のファンを独立に制御するアクティブ型の、複数ファン風洞による風速と風向の変化を伴う非定常風の模擬気流の作成と、それらの気流中における基本断面への非定常作用の測定手法の確立を行った。さらに、実現象に則した非定常気流として、気象庁の『竜巻等の突風データベース』等の統計的データと理論式から、竜巻を模擬した非定常気流を風速と風向の変化の組み合わせから数パターン作成し、その気流下における基本断面への非定常作用について考察を行った。
description: 研究期間：2010~2012

棚架型及距置型太陽光電系統結構風洞試驗與分析研究

title: 棚架型及距置型太陽光電系統結構風洞試驗與分析研究

懸吊型太陽光電系統結構風洞試驗研究

title: 懸吊型太陽光電系統結構風洞試驗研究

Interference effects on the aero-dynamic and aero-elastic behaviors of a high-rise building due to a vibrating neighboring building

title: Interference effects on the aero-dynamic and aero-elastic behaviors of a high-rise building due to a vibrating neighboring building

大跨徑屋蓋結構於平滑及紊流逼近流下之氣動力特性研究-風洞試驗與CFD數值模擬之比較

title: 大跨徑屋蓋結構於平滑及紊流逼近流下之氣動力特性研究-風洞試驗與CFD數值模擬之比較 abstract: 本研究利用計算流體力學中的大渦模擬模式(Large Eddy Simulation model)針對位於平滑流及大氣邊界紊流場中的半球形大跨徑屋蓋模型進行數值模擬，並進一步探討數值模擬分析結果與風洞實驗結果的表面風壓氣動力性狀。然而為確保實驗與模擬的一致性及相對於分離點的穩定性，流場雷諾數設定於2×106。風洞實驗的資料則主要來自於鄭和傅於2010年發表於國際期刊(Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics)中的結果，並於本研究計畫中再一次經過風洞實驗驗證無誤後，作為數值模擬結果的對照組。研究結果顯示，無論是平滑流或者大氣邊界紊流場中，數值模擬結果所呈現的平均風壓係數分布與風洞實驗結果十分吻合。然而數值模擬的擾動風壓係數分布與實驗結果則略有差異，尤其是在大氣邊界紊流場中的氣動力性狀。整體來說，以大渦模式進行的數值模擬結果提供不錯的氣動力性狀吻合度，此外值得一提的是，數值模擬結果顯示的分離點位置頗與實驗結果相符。
description: 計畫編號：MOST103-2221-E032-007

以短時間風洞實驗評估高層建築物之局部風壓設計值

title: 以短時間風洞實驗評估高層建築物之局部風壓設計值 abstract: 八零年代初期，美國風工程專家N. J. Cook(1980)對於結構物受風作用下的風載重設計值評估，提出一個基本但卻影響甚鉅的問題：如何評估一結構物在某特定風險(Target risk)的設計風速下，造成具有相同風險的風載重效應？這個問題暗示了在評估結構物的風力載重時，包含了至少兩個具有隨機性的組成原因：(1)特殊事件的極值風速，例如暴風、熱帶低氣壓氣旋、急速下降氣流等；(2)在此特殊事件下所造成的極值氣動力效應。在評估極值風速部分，多種極值分布模型，例如甘保(Gumbel)分布、韋伯(Weibull)分布、廣義帕累托 (Generalized Pareto)極值分布模式等，常被用以作為母分布探討在特定誤差機率下所得到的合理設計風速。在評估氣動力效應部分，則通常考慮三項極重要的因子：極值資料的組成、極值分布曲線的目標百分比、以及該百分比的信任區間。在以縮尺模型進行的風洞實驗條件下，德國學者Kasperski(2003)進一步擴大 N. J. Cook 所提出的問題為四個需要加以釐清的子問題：風洞實驗進行時單筆紀錄所需要的時間長度為何？多少筆記錄方可視為獨立紀錄的最小需要量？極值分布曲線的目標百分比及信任區間應當設定為多少，方可代表合理的氣動力效應？根據縮尺原則，數分鐘的風洞實驗即可等同於實場尺度的數小時。因此，當評估一小時的設計值時，僅有少數筆資料可用以分析而無法保證其統計的資料穩定性。在這種情況下，通常將一小時分為六筆十分鐘，增加原本的資料量為六倍進行分析，給出較具合理的分析結果。然而如此一來，單筆資料的長短對於氣動力效應的影響則必須加以探討。在本研究計畫中，利用已建置好的具有不同幾何外型的高層矩柱氣動力資料庫，以風洞實驗數據的資料長短(ensemble size)以及資料的變異係數(coefficient of variation)為控制參數，探討影響氣動力效應的三項主要因子：單筆資料長短的調整因子、極值分布曲線的準確模擬、以及目標信任區間的設定。最後將分析結果回饋到氣動力參數資料庫，作為設計者可參考的各項影響因子，得到更為合理的設計風力載重。
description: 計畫編號：MOST104-2221-E032-034

基於均值復歸與實質選擇權之營建企業的企業價值分佈估計

title: 基於均值復歸與實質選擇權之營建企業的企業價值分佈估計 abstract: 本計畫提出以收益資產複合基礎法補現有企業評價模型之不足，以分量神經網路估計企業評價的分位數，以及一個用分量迴歸結果估計企業價值的機率密度函數的方法。最後以實證探討建築業與營造業這兩種營建企業與其他產業的最適企業評價模型之差異。本研究將總市值做為企業價值的代理變數，並以股市年財報歷史資料庫做為實證的資料來源。結論如下：(1) 建築業與營造業的企業價值評價模型與其他產業有很大的不同，企業評價具有產業區別性。如果忽略產業區別性，用全部產業的企業評價模型來評價建築業、營造業公司會有明顯高估的現象。(2) 企業的市場價值呈現對數常態分佈。建築業公司的企業價值的分佈比一般產業更偏左方，營造業則比建築業更偏左方。(3) 各產業在股東權益報酬率(ROE)大於0與小於0的二種情況，股價淨值比(PBR)的評價曲線的形態很不相同。在ROE大於0的情況，ROE越大，PBR越大；但在ROE小於0的情況，ROE越大，PBR幾乎不變。因此在ROE大於0的情況，成長價值模式是一個跨產業普遍適用的合理假設模型，但在ROE小於0的情況，成長價值模式並不適用。
description: 計畫編號：MOST105-2221-E032-014

建築耐風設計規範風速模式探討及設計風速修訂研究

title: 建築耐風設計規範風速模式探討及設計風速修訂研究

Interference effect on a square prism based aeroelastic experiments

title: Interference effect on a square prism based aeroelastic experiments

3D結構設計作業整合之研究

title: 3D結構設計作業整合之研究

高層建築受干擾效應下的氣彈力振動行為探討

title: 高層建築受干擾效應下的氣彈力振動行為探討 description: 計畫編號：MOST 105-2221-E-032-004-MY2

先進國家地下實驗室岩力實驗之規劃與成果研析

title: 先進國家地下實驗室岩力實驗之規劃與成果研析 abstract: 在地下深處的地質處置場之選址及屏障設施的興建、執行掩埋之安全性均須經過嚴格的評估與驗證，這是任何在地表進行調查或試驗所無法替代的，而是必須深入地下在真實環境中當場進行實際足尺寸的試驗且經長時間考驗。因此，以「地下研究實驗室(URL)」進行試驗，是確保地質處置場未來長久安全的最可信途徑。目前，在 URL 研究的先進國家例如加拿大、芬蘭、瑞典都已投入二、三十年的實地且長時間、足尺寸 URL 試驗研究，甚至跨國合作，但對處置場未來的安全仍然沒十全的把握。在台灣，終於選定花崗岩質結晶岩盤作為潛在處置場址，但台灣在該兩地花崗岩質母岩之一般性岩石力學研究或現地岩石力學調查與試驗成果卻甚是不足，急待投入大量研究人力，才能趕上政府規劃的進程。要達成這目的，另一最快速且保險的做法就是汲取先進國家 URL 研究的寶貴經驗，包括(1)國外 URL 的規劃經驗、及(2)整理國外 URL研究成果，以減低我國未來在規劃本地 URL實驗研究犯錯的機率。本研究是以芬蘭 Okiluoto地質處置場共構的地下研究實驗室 ONKALO URL、瑞典 Forsmark場址附近的 Äspö URL兩地下研究實驗室的研究報告之公開資料庫，整理歸納其實驗成果與規劃重點，主要針對其中岩石力學問題的實驗主題規劃、量測方式與技術開發、及其 URL現場試驗成果進行分析與歸納，甚至預先虛擬一套台灣的 URL (Taiwan URL)岩力實驗內容，期縮短國內未來在規劃 URL實驗室的摸索時間或最終地質處置場設計的失誤。
description: 研究期間：201401~201412

先進國家地下實驗室熱水力(THM)耦合試驗成果與分析模式之研析

title: 先進國家地下實驗室熱水力(THM)耦合試驗成果與分析模式之研析

泥縫漸進式破壞特性在順向坡滑動之影響研究

title: 泥縫漸進式破壞特性在順向坡滑動之影響研究 abstract: 本申請案係主持人在目前進行中國科會計畫研究過程裡，接續提出的研究構想。目前101 年進行中的研究，是針對近年來頻發生於低緩傾角之順向坡滑動案例，發現經現地滑坡反算之剪力強度參數 C、 確是常常低於試驗室剪力試驗結果? 該研究中，是從滑動面之長度(L)與試驗室小試體間之規模 (scale)差異所可能造成影響進行研究，依實際多個不同尺寸之滑動面，分別進行反算滑動面之剪力強度參數，初步成果已發表於國內研討會論文(參見楊智凱等人，2012)。研究進行中，有鑑於：(A)李錫堤教授(2012)由多年觀察台灣順向坡的現地滑動面，指出真正滑動面應是發生在層間的泥縫(seam)或洪如江教授稱剪裂縫(bedding shear)。現場泥縫之厚度可能極薄(甚至少於1cm 厚)，因此不易被調查發現。泥縫因是已歷經地質構造之應力作用、或層間剪動之磨碎作用，使其組成顆粒常已達黏土級(clay-size)顆粒，因此等細粒泥縫之摩擦強度劇降。因此，泥縫的存在及其特性，長期在國內順向坡滑動災害分析中，可能都被低估、甚至不瞭解。 (B)另一動機起源自，這些在經歷高地質應力作用的產物－泥縫(seam)的性質，其行為可能已接近硬黏土(stiff clay)或屬高過度壓密黏土(over-consolidated clay)，它們在國際文獻中早已被確認偏好發生漸漸式(progressive)的破壞方式；洪如江教授(2010)就指出國道3 號3k+100 順向坡地滑，係在沒豪雨作用下所發生快速崩潰，與一般台灣順向坡災害原因有點不同，是一種「漸進」式的邊坡破壞機制。此兩有關順向坡破壞現象之質疑－(A)「泥縫」力學行為、(B) 硬黏土之「漸進式破壞」行為，正與主持人目前研究中之理解相契合，因此亟欲對它們進行深入的瞭解，將有助於更瞭解國內順向坡之破壞機制。因此，本計畫針對泥縫對順向坡滑動之影響及其破裂機制，擬分三年進行逐步釐清之：(1) 第一年：研製細粒「泥縫」模擬材料，並瞭解其在不同應力擠壓作用後之力學特性，尤其是峰後之剪力降 (stress drop)及其各所需要的驅動(mobilization)變形位移量，並瞭解顆被剪碎細粒化後之影響。(2)第二年：建製一套泥縫之長型直剪模型試驗系統，探討在受剪細粒泥縫內剪裂帶(shear band)之破裂擴展行為，及漸進弱化應力降等問題，並以FLAC 初步探討順向坡具夾層泥縫對邊坡滑動與破壞之定性影響。(2)第三年：將泥縫(或過度擠壓泥縫)之漸進式破裂理論與弱化參數之驅動行為，進一步應用於反算國內順向坡邊坡穩定災害案例之驗證，並期更合理的詮釋順向坡邊坡穩定分析方式。

低放射性廢棄物坑道處置工程地質與長期穩定審驗技術建立之資訊研析

title: 低放射性廢棄物坑道處置工程地質與長期穩定審驗技術建立之資訊研析 abstract: 目前國際間核能處置先進國家針對已運轉或規劃中的低放射性廢棄物最終處置場多採近地表處置方式，也就是將廢棄物埋藏於地表或地下，可分為地表壕溝、混凝土窖與地下數十公尺深之坑道處置。另少數國家規劃採地質處置，將低放射性廢棄物放置於地下數百公尺的岩層中，使其隔離於人類生活圈。低放射性廢棄物處置方式的選擇，仍必須配合當地自然、社會、環境與廢棄物特性等進行通盤規劃，以致各國採取的作法不盡相同。考量低放射性處置設施工程規模龐大，且坑道處置為我國目前潛在之可能處置方式，在國內本土地質條件與國外處置先進國家不同之前提下，如何確保坑道處置之穩定性與長期安全，實有待相關審驗技術之建立與提升。本計畫旨在針對坑道處置工程有關之地質與長期穩定評估技術，研析國際低放處置技術先進國家之相關資訊，包括處置窖設計與封閉規劃、工程地質與岩石力學特性初始狀態、安全功能指標與長期穩定評估項目等，期能作為未來強化我國坑道處置安全管制之參考，並逐步精進審查技術與完備相關法規，落實本土化之低放處置審查技術。

台灣潛在母岩破壞強度特性與處置坑道破裂關係之研析

title: 台灣潛在母岩破壞強度特性與處置坑道破裂關係之研析

處置坑道結構長期穩定需求及監測方法之研究

title: 處置坑道結構長期穩定需求及監測方法之研究 abstract: 本研究旨在蒐整國外低放射性廢棄物處置場的規劃與興建經驗，以瞭解處置坑道在運轉期間的檢監測作法、與進入封閉階段前所進行的安全評估項目；同時，綜整國內外有關坑道襯砌異狀之檢監測技術與肇因判斷，並考量國內本土地質條件之特殊性，以確保處置坑道在本土地質環境下之結構長期穩定性。經由國外低放處置坑道的經驗，及國內一般隧道之檢監測與維護管理作法之整合研析，本研究提出處置坑道在封閉前之檢測與評估項目、及封閉後之監測對策建議，並針對「低放射性廢棄物最終處置設施安全分析報告審查導則」(第0版)相關章節研擬修訂條文之參考依據與修訂方向。
description: 計畫編號：104FCMA002

建築耐風設計規範風速模式探討及設計風速修訂研究

title: 建築耐風設計規範風速模式探討及設計風速修訂研究 abstract: 本研究計畫主要內容在於利用臺灣本島33個測站於1950年至2015年間的十分鐘平均風速資料，透過資料的篩選，以甘保法及Hermite多項式轉換法重新定義每個測站的累積分布函數並作為回歸模式，建議一適合臺灣本島的設計風速分布。其中指出資料樣本的數量及變異程度直接影響擬合模式的準確性以及預測回歸期的合理性。以僅具有短時間資料的測站來說，或許非高斯多項式轉換過程較為適合設計風速的合理評估。

改良地盤下樁基礎之側向承載效能評估

title: 改良地盤下樁基礎之側向承載效能評估 description: 研究經費：台安工程技術顧問股份有限公司委託報告書 - 40萬元

科技部補助專題研究計畫成果報告

title: 科技部補助專題研究計畫成果報告 abstract: For shape maintenance and migration of living organisms, bio-polymer materials play important roles for the redistribution of internal forces in the biological structures. A substantial amount of observations have been made over the past decades to show how the structures composed of bio-polymers deform and identify what the characteristics of the network materials are. For example, it has been revealed both experimentally and computationally that as macroscopic loading goes, the bio-polymer materials of the network type experience alterations from entropy-directed shape changes to structural deformations, such as filament bending and stretching. In addition, the transition point happens as the levels of macroscopic stress reach around 1% of the bulk modulus of the materials. Hence, here finite element formulations are developed to solve the large deformation problems for the bio-polymer materials in solutions by introducing fluid-solid interaction forces across the immersed boundaries of the materials. The formulations of mechanics which embrace conservation equations, kinematics descriptions and computing algorithms especially developed for elaborating fluid-solid interaction modeling are also the main theme of this research. The concept of the fluid-solid finite element formulations in this research is an adaptation of Peskin’s IB method. In this research proposal, we are further proposing that fluid-solid interaction forces acting on the neighboring fluid and solid particles are naturally action and reaction to each other satisfying Newton’s third law. For boundary value problems in solid mechanics, we consider a hyperelastic material model with the Neo-Hookean material description including nonlinear material behaviors and large shape changes for an isotropic solid to understand mechanical responses of biological soft materials under environmental loading related to possible physiological states. For model problems of viscous incompressible fluid in fluid dynamics, the Navier-Stoke equations of the incompressible Newtonian fluids are utilized by introducing 表 CM02 共 2 頁第 2 頁 the finite difference operators and subjecting proper initial and boundary conditions. Upon the proposed algorithm above, a numerical experiment is designed to solve the oscillation in transverse direction of the cross section of the initially deformed collagen fibril in solutions with different NaCl concentrations. The computational results clearly illustrate that the collagen material becomes laxer along the transverse directions of its cross section while staying in the solutions with lower concentrations of sodium chloride. Finally, we anticipate that this technique will open doors for understanding more physiological states of biological specimens under environmental loading. 對於生物體結構之形態維持與其遷移，生物聚合物材料力學性質在生物結構體內力重分配具有相當大的影響性，且現今實驗技術已能觀察到生物聚合物材料組成結構之變形過程：當全域載重由零逐漸增加至其引致之應力大小為百分之一倍的材料體積彈性模量之時，材料的形變會由以溫度影響之熵主導的形狀改變機制轉為以結構體為單元的變形機制，如纖維彎曲或拉伸等形式。是故生物結構內力與其形態維持與遷移具有重要的關聯性，又生物體病理表徵與其形態變化與遷移能力亦為息息相關，因而可由各流體環境剌激下生物結構體內力分佈來透析生物體病理表徵背後之重大機理。但對於當今亟需創新與研發的生醫工程與科學領域而言，生物體材料所具有特殊之力學組成律往往不是一般商用分析軟體所能掌控，即對應於生物體重大病理表徵之微觀物理現象並不是簡易線彈性之材料力學模型即能描述，因此，開發創新流固耦合演算法與通用有限元素計算分析平台亟具必要性，是學術界與工業界急切需要的關鍵學理與技術，在符合不同的環境荷載條件設定之下，正確地分析非線性材料受力與變形行為，不僅能做為許多先進固體力學相關工程設計產出的基礎，更可提供科學家製藥以及醫生臨床投藥與新式療法開發之重要參考。
description: 計畫編號：MOST 104-2218-E-032-004

大跨徑屋蓋結構於平滑及紊流逼近流下之氣動力特性研究-風洞試驗與CFD數值模擬之比較

title: 大跨徑屋蓋結構於平滑及紊流逼近流下之氣動力特性研究-風洞試驗與CFD數值模擬之比較

斜張橋空氣動力穩定性之風洞實驗與數值分析

title: 斜張橋空氣動力穩定性之風洞實驗與數值分析 description: 財團法人中興工程顧問社研究報告R-ST-02-02

「建築物耐風設計規範及解說」之設計風載重計算式修訂研究

title: 「建築物耐風設計規範及解說」之設計風載重計算式修訂研究 description: 內政部建築研究所研究計畫成果報告

設計風載重資料庫之應用研究(2)

title: 設計風載重資料庫之應用研究(2) abstract: 一、研究主題本研究計畫擬根據矩形斷面高層建築物之風洞試驗數據建構建築物風力資料庫，配合充分考慮各項風力參數與結構動力特性之設計風載重計算模式，以及人性化的使用者介面，建構一個矩形斷面高層建築物設計風載重之E化模組，使建築設計者能透過此系統快速得到所需之設計風載重。二、計畫緣起我國風力規範「建築物耐風設計規範及解說」之設計風力與設計風壓之相關規定與計算式，是參酌美國ASCE7內容，並引用日本AIJ對於橫風向與扭轉向風力之規定，研擬而成。由於缺乏基本研究數據，不利於規範之修訂與改進。因此，建構一個適用於未來發展自主性風力規範之建築物風力資料庫是建築風工程研究的當務之急。內政部建築研究所在前期的研究案中，曾根據現行風力規範之高寬比適用範圍執行風洞模型試驗，因此建築物高寬比範圍在3~6之間。然而大多高層建築之高寬比在3以下，此為現有風洞數據不足之處，應增補風洞實驗數據，建築物高寬比範圍擴增為h/√BL=1~6，斷面深寬比範圍L/B=0.2~5。此外，對於結構動力影響明顯的大型建築，現行風力規範亦有不足的現象。前期的研究案中，亦提出完整考慮結構動力特性之設計風載重修正計算式，雖然準確性較高，計算過程相對複雜，不易被工程界接受，這是傳統規範中精準度與方便性無法共存之兩難。然而在電腦高度發展的世代中，前述困境可以藉由資訊方法直接應用資料庫獲得解決。前一年度之研究案中已開始建構一個應用資料庫之設計風力估算程式。本研究計畫便是基於此一背景，持續建構一個完整的矩形斷面高層建築風力資料庫，改進估算各項風力參數之回歸與類神經網路模式，提昇建築物設計風載重計算程式之精準度並應設法減少線上計算量，加上人性化的使用者介面，使建築設計者能透過此系統快速得到所需之設計風載重。如此，本研究計畫所得之應用資料庫之設計風力估算程式，經過工程實務之合理試用調整之後，可以仿照美國的風荷載規範中（ASCE7-05），接受其為設計風載重之估算流程之一，這是風力規範未來發展的趨勢。三、預期目標本計畫預期達成下列目標以有效提昇工程界之高層建築耐風設計水準，並促進我國風力規範朝向E化發展。(1)建構一個內容足以發展自主性風力規範之建築物風力資料庫。(2)建構具有高準確度且便於工程界使用之單機版及網路版建築物設計風載重計算程式。
description: 計畫編號：102301070000G0017 研究期間：201302~201312 研究經費：1180,000