考量等效沖刷載重之橋梁可靠度設計方法研究

台灣地理上因板塊擠壓而造成高山林立，河流坡短流急，又因梅雨及颱風等天候影響，年降雨量大，造成雨季時河川流量暴增，因此造成台灣的橋梁沖刷問題非常嚴重。由於台灣西部都市之間交通依賴跨河橋梁聯繫，而跨河橋梁受損也將造成人命及財產的損失。考量現行橋梁設計規範當中，並無法完整考慮橋梁受到沖刷時之安全性，故針對受沖刷橋梁進行研究，以理論方式計算樁基礎橋梁受沖刷後破壞機率，以期將沖刷效應考慮進橋梁設計中。本研究以文獻中之等效載重概念為主，以不同沖刷深度下之承載力損失量，將沖刷深度轉換為作用於基礎上之等效沖刷作用載重。為了驗證理論，利用樁基礎橋墩靜力承載試驗方式，找出樁基礎於不同埋置深度下之側推承載力，並計算其沖刷前後承載力之差值，並以此試驗結果重新推導等效沖刷作用載重公式。利用修正後之等效沖刷作用載重公式，提出以條件機率之方式，配合研究中定義之可接受破壞因子，計算橋梁樁基礎之側向不穩定性破壞機率。藉由計算不同沖刷深度下的破壞機率，進一步以理論方式建置沖刷易損性曲線。此外，利用橋梁破壞機率計算方法，結合災害分析及統計資料，則可將沖刷效應發展至橋梁設計規範中，故提出考量沖刷效應下橋梁設計的方法，提供未來於可靠度分析與設計時參考。