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研究生: 翁愷翔
Kai-hsiang Weng
論文名稱: 橋梁維修與整建效益評估比較之研究
Comparison of Economic Efficiency of Rehabilitation and Replacement in Bridge Maintenance
指導教授: 姚乃嘉
Nie-jia Yau
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木系營建管理碩士班
Master's Program in Construction Management, Department of Civil Engineering
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 58
中文關鍵詞: 經濟效益評估橋梁維護橋梁維修橋梁整建
外文關鍵詞: Evaluation of Economical Benefits, Bridge Maintenance, Rehabilitation of Bridge Components, Replacement of Bridge Components.
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  • 臺灣地區老舊橋梁數目漸增,橋梁老劣化之狀況已達不可輕忽之地步。老舊橋梁容易因地震、豪雨等天災之侵襲,以及車輛超載等外部因素導致橋梁損壞、斷裂,可能造成用路人傷亡及交通中斷等災害,對社會及人民生命財產造成極大傷害。而國內橋梁養護機關或單位在維修經費有限之狀況下,除對諸多老劣化橋梁之維修篩選排序外,針對一必須維護之橋梁,在考量經濟效益下如何選擇維修或整建方案以使橋梁恢復或提升原有之服務功能,已成為一極重要之課題。
    本研究從比較成本之觀點出發,針對橋梁維修及整建方案假設不同之評估年限,以及預估維護各損害構件每次所花費之相關成本,在總效益為最大之前提下,建立合理且能夠簡單量化之評估比較方式,以作為橋梁維護機關或單位評估單一橋梁進行維修或整建之參考依據。本研究完成之成果包含(1)擬定合理可行之效益、成本及構件使用年限等評估項目,(2)建立各評估項目之效益、成本及構件使用年限公式,以及(3)建立橋梁維修與整建方案之比較。藉由比較橋梁不同修復方式之效益,使決策者能夠簡單快速的剔除不符合效益之方案,並優先修復效益高之方案,以提高維修經費之效益。


    Many bridges in Taiwan are seriously deteriorated due to aging, overloading of traffic, and natural disasters such as typhoon and earthquake. These old bridges are easily damaged due to external forces and may cause interruptions of traffic or casualties. However, due to limited budget for bridge rehabilitation, in addition to prioritizing of maintenance bridges, it has become a crucial issue to determine whether to rehabilitate or to replace the deteriorated or damaged bridge components when performing maintenance work for an old bridge. The costs and benefits of these two options need to be analyzed before the decision is made.
    This study aims at establishing quantified models to compare the economical efficiency for rehabilitation or replacement of a specific bridge component for a certain period. The alternative with lower overall cost should be a better choice for the bridge management agency. Results of this research include (1) identifying feasible evaluation items for benefits and costs, (2) establishing evaluation equations for each of the items, and (3) calculating overall costs of the two alternatives. The proposed methods in this research provide simple and fast comparison results for the bridge maintenance agencies for a better use of bridge maintenance budgets.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 V 圖目錄 VIII 表目錄 IX 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究範圍與限制 3 1.4 研究方法與流程 3 1.5 論文架構 5 第二章 文獻回顧 7 2.1 橋梁維修定義 7 2.2 經濟效益評估 8 2.2.1 效益項目 9 2.2.2 成本項目 11 2.3 橋梁構件狀況指標 12 2.4 橋梁生命週期成本評估與使用年限 14 2.4.1 生命週期成本評估 14 2.4.2 橋梁構件使用年限 16 2.5 小結 17 第三章 方案評估比較方法之建立 18 3.1 評估架構與流程之建立 18 3.1.1 橋梁構件分類 19 3.1.2 修復之狀況指標 20 3.1.3 劣化因素及工法分類 21 3.1.4 預測橋梁劣化頻率 23 3.2維修與整建方案評估比較 24 3.2.1 基本假設 24 3.2.2 評估項目之確立 25 3.2.3 建立方案評估比較計算公式 25 3.2.4 維修與整建方案每年成本評估比較 27 3.2.5 評估年限內維修與整建方案成本評估比較 27 3.2.6 用路人行車及旅行時間成本 28 3.2.7 用路人繞道行車成本 30 3.2.8 用路人繞道之旅行時間成本 32 3.3 小結 32 第四章 案例分析 34 4.1 基本假設說明 34 4.2 案例資料 35 4.2.1 橋梁基本資料 35 4.2.2 橋梁檢測資料 35 4.3 維修與整建方案每年成本評估比較 36 4.4 評估年限內維修與整建方案成本估算 38 4.4.1 初始維修與整建成本估算 38 4.4.2 再次維修與整建成本估算 39 4.4.3 維修與整建方案用路人成本估算 41 4.5 評估年限內維修與整建方案成本比較 44 4.6 小結 45 第五章 敏感度分析 46 5.1敏感度分析項目 46 5.2 方案評估年限 46 5.3 折現率 47 5.4 用路人成本 48 5.5 小結 49 第六章 結論與建議 51 6.1 結論 51 6.2 建議 51 參考文獻 53 附錄一 構件修復工法類型表 55

    ㄧ、中文部分
    【1】徐耀賜,公路橋梁之養護與維修,大學圖書供應社,1996。
    【2】趙得榮,公共工程計畫之經濟效益評估,國立交通大學土木工
    程學系碩士論文, 1998。
    【3】高凱,時間價值理論與實證之研究,國立交通大學運輸工程與
    管理系碩士論文,1998。
    【4】林俊豪,橋梁構件破壞狀態值預測及優選排序模式之研究,國
    立中央大學土木工 程學系碩士論文,1999。
    【5】李有豐、林安彥,橋樑檢測評估與補強,全華科技圖書股份有
    限公司,2000。
    【6】賴鈺倩,系統性橋梁維修評選之研究,國立中央大學土木工程
    學系碩士論文,2001。
    【7】郭道林,震災建築物拆除重建與修復補強之經濟效益評估,國
    立中興大學土木工 程學系碩士論文,2001。
    【8】羅紹松,道路工程施工期間社會成本之研究,中華大學營建管
    理研究所碩士論文,2002。
    【9】蘇暉傑,既有橋梁損壞相關因素之研究-以台中縣為例,逢甲
    大學交通工程與管 理所碩士論文,2003。
    【10】連夷佐,橋樑維護管理生命週期成本評估模式之研究,國立
    中央大學營建管理研究所碩士論文,2003。
    【11】黃榮堯、許鎧麟,橋梁生命週期成本評估方法與結構使用年
    限之建立(2/2),交通部,財團法人臺灣營建研究院研究報
    告,2003。
    【12】陳威廷,生命週期導向橋梁評估系統之研究,國立中央大學
    營建管理研究所碩士論文,2004。
    【13】張晉瑋,台灣地區鋼筋混凝土橋梁構件劣化模型之建立,國
    立中央大學土木工程研究所碩士論文,2004。
    【14】翁明全,震後橋梁補強方案經濟效益評估模式之研究,國立
    臺灣科技大學營建工程系碩士論文,2005。
    【15】陳屏甫,國道預力混凝土橋與鋼橋生命週期成本評估個案之
    研究,國立中央大學營建管理研究所碩士論文,2005。
    【16】廖先格,橋梁目視檢測自動化系統之研究,國立中央大學營
    建管理研究所碩士論文,2005。
    【17】黃薰毅,橋梁構件共同維護模式之建構,國立雲林科技大學
    營建工程系碩士論文,2007。
    【18】中華顧問工程司,老舊橋梁整建計畫可行性研究,交通部公
    路總局,2007。
    【19】李家政,橋梁維修資訊管理模組架構最適化之研究,國立中
    央大學營建管理研究所碩士論文,2008。
    【20】行政院經濟建設委員會,公共建設計畫經濟效益評估及財務
    計畫作業手冊,經建會,2008。
    二、英文部分
    【1】U.S. Department of Transportation,” Life-Cycle Cost
    Analysis Primer”, Federal Highway Administration
    Office of Asset Management, August 2002.
    【2】Kong, J.S., and Frangopol, D.M., “Cost–Reliability
    Interaction in Life-Cycle Cost Optimization of
    Deteriorating Structures,” Journal of Structural
    Engineering,November, pp. 1704-1712, 2004.
    【3】T. Hong, M. Hastak, “MEMRRES: Model for Evaluating
    Maintenance, Repair, and Rehabilitation Strategies in
    concrete bridge decks ,” Journal of CivilEngineering
    and Environmental Systems 22 (4) , pp. 233–248, 2005.
    【4】T. Hong, M. Hastak, “Evaluation and determination of
    optimal MR&R strategies in concrete bridge decks,”
    Automation in Construction 16 , pp. 165–175, 2007.
    【5】S.Higuchi, M. Macke,”Cost-benefit analysis for the
    optimal rehabilitation of deteriorating
    structures” ,Structural Safety 30 , pp. 291–306,
    2008.
    【6】Thoft-Christensen, P. “USER COSTS IN LCCB ANALYSIS
    “BRIDGE MAINTENANCE WORKSHOP, TOLUCA, MEXICO, 2008.
    【7】Kong,J.S., Frangopol,D.M.,”Evaluation of Expected
    Life-Cycle Maintenance Cost of Deteriorating
    Structures,” Journal of S tructural Engineering.129
    (5) ,pp. 682-691, 2003.
    三、網站
    【1】臺灣地區橋梁管理系統
    http://tbms.iot.gov.tw
    【2】行政院主計處
    http://www.dgbas.gov.tw
    【3】交通部運輸研究所
    http://www.iot.gov.tw
    【4】美國俄亥俄州交通部門
    http://www.dot.state.oh.us/

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