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捷運技術 第53期 民國107年10月
JOURNAL OF RAPID TRANSIT SYSTEMS AND TECHNOLOGY, NO.53, 2018
3.2 結構安全分析評估
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目前計算分析鋼索之內力，一般皆採Zui 等人於1996年依據弦
理論及考量懸垂效應提出式計算索力之公式，並以無因次化系數Γ
評估鋼索受懸垂影響程度。當3≤Γ時以第一模態計算索力值，顯示
較短之鋼索因受懸垂效應不大。Γ≤3表示鋼索懸垂量較大時則採考
慮懸垂效應之公式計算。然而鋼索非常長時，也就是 ，Zui建
議採用較高模態計算索力，其中模態數須≧2。惟Zui的分析中，鋼
索的兩端並未考慮實際的邊界條件。
本研究採可完整考慮鋼索邊界條件的索力分析方法進行分析評
估。分析時先建立完整之三維有限元素分析模型，並以溫度變化調
整方式進行索力模擬。接著在不同索力狀況下，分別在各索加載衝
擊載重以求得各索之振動歷時函數，最後再將各索之振動歷時函數
進行FT轉換，以求得各索之頻率與索力函數關係，並建立索力與頻
率的相關函數式，以作為後續防災監測的管理準則之用。前述鋼索
索力分析模擬方法，可有效考量整體屋頂懸吊系統對鋼索兩端邊界
條件之影響軸力評估。完整分析評估過程摘述如下：
3.2.1 鋼索頻率檢測
3.2.1.1 以MIDAS有限元素分析程式建立完整結構分析
模型，並與原竣工圖說進行比對以確認分析模
型之正確性(如圖5a、5b、5c)。
圖5a 劍潭捷運站屋頂結構分析 圖5b 劍潭捷運站屋頂結構分析
模型圖 模型橫斷面圖
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