本研究之目的為透過綜合評估與優選排序指標，提供一套客觀之優選評估方法，依照橋涵、隧道及地下道之重要性與維修緩急進行優選排序，協助制定統一之優選評估準則，使得以較客觀評定橋涵、隧道及地下道之狀況。為此，本研究以風險（Risk）評估為重心，將風險定義為脆弱度（Vulnerability）、暴露度（Exposure）以及危害度（Hazard）的相互作用而產生。本研究成果可協助政府對公路橋梁、人行陸橋、隧道及地下道依重要性與維修緩急進行排序，使維修補強得以有計畫進行。

颱風、洪水及地震已成為我國歷年來最大天然災害威脅，如2009年發生的八八水災造成全國100餘座橋梁被土石流沖斷，造成山區住宅社區被孤立，導致緊急救災不易與人員物資難以運送。為能在緊急災變發生時提供快速救援，以快速方式於短時間內建造便橋供人員及汽機車通行，疏散災民及運送糧食物資，成為國內救災應變工程中關鍵的課題。因此本研究開發一種可快速建構的輕量化、易組裝與可重覆使用之複合材料便橋，針對在工程施工機具數量有限且無法進入需要支援之區域，提供一種以人力及簡單機具即可進行組裝的簡易便利橋梁，作為疏散災民及運送緊急物資之用途，以降低災害造成生命與財產之損失。 本研究運用複合材料之高比強度、比剛性與重量輕等特性，建立複合材料輕便橋分析、設計、製造與快速組裝技術，應用於救災用輕便橋之開發。完成可承載5噸，橋面寬3米，跨度20m複合材料輕便橋之設計、製作、組裝與測試，組裝時間6小時以內。開發完成之救災用複合材料輕量化便橋為一種可快速建構的輕量化、易組裝與可重覆使用之複合材料便橋，能在緊急災變發生時提供快速搶通與救援，以縮短道路搶通及人員救援時間，降低人命傷亡與財產損失。

橋梁生命週期一般包含規劃、設計、施工、維護與拆除等五個階段，其中維護階段為使用及營運階段，所以為期最長，而其使用年限將受諸多因素影響，台灣地屬於地震、風災與水災等多種天然災害發生頻繁的地區，對於橋梁防災的管理更為重要。為能延長橋梁使用壽命，且有效發揮橋梁功能，減少橋梁構件因天然災害以及老舊劣化等因素損壞，因而間接造成人員傷亡損失的意外，所以如何在橋梁管理系統中，強化防災管理成為橋梁管理單位重視的課題之一。 本研究在NCREE-LCB-BMS中，強化防災管理的功能，將針對地震、洪災與老舊劣化這三個部份強化資訊整合。在震災方面將開發資訊連結介面，可以由地震損失推估系統，發佈關於橋梁損失狀況的推估，管理單位可以於震前或震後參考這些資訊，研擬橋梁檢測的策略；洪災方面將連結台灣颱風洪水研究中心(以下簡稱颱洪中心)集水區水位預測的速報資訊，亦可以提供管理單位能於汛期做好緊急應變的規劃；在老舊劣化方面，則依據國家地震工程研究中心(以下簡稱國震中心)目前橋梁老舊劣化評估的分析模型，於橋梁管理系統中建立擴充模組，提供橋梁管理單位評估橋梁進行維修補強的參考。除了強化橋梁災害資訊整合，提供防救災之參考外，亦針對不同類型之橋梁進行資料建立、檢測與評估功能之擴充，延展NCREE-LCB-BMS之應用空間。

由於橋梁損傷評估需要仰賴專家評估，而專業人才缺乏且培養不易，對於大量橋梁檢測資料，確實需要一套能和專家評估相仿的專家系統(Expert Systems)，用以協助橋梁維護單位能快速對橋梁進行評估，結合由專家所建立的推論法則，並由橋梁檢測人員所輸入的檢測資料做為推論引擎所需要的事實(Fact)，快速取得合理的推論結果。 本研究將在NCREE-BMS中，擴充橋梁檢測評估專家系統模組，並結合已建立在NCREE- BMS中的各項橋梁資料、目視檢測項目資訊等等，建立專家系統推論所需之參數；在知識庫方面，將設計視覺化操作介面，協助知識工程師擷取專家的知識，以建立橋梁管理系統所需之推論法則，另一方面，亦整合類神經輔助分析核心，可以由已完成評估之歷史資料建立知識庫；在實務應用方面，亦提供視覺化之操作介面，協助橋梁管理單位人員與專家系統進行交談，進一步能由檢測資料推論出橋梁管理決策所需要的資訊。

橋梁目視檢測主要目的在於使用目視方式，定期且有系統地對大量的橋梁構件進行檢測，透過DER&U的評分方式，能快速地提供量化的評估值，以做為維修時進行評選的參考依據。 台灣現行的橋梁管理系統內已建置相關的檢測方法與評選模組，且已運行使用近十年，從一些使用者的反應與學者後續研究發現，現行橋梁目視檢測作業，仍以紙本作業為主，檢測完畢上傳至台灣地區橋梁管理資訊系統時，容易產生輸入錯誤之情形；且橋梁檢測人員為描述損壞構件的劣化位置 ，所使用的橋梁劣化示意圖，缺乏統一標準與系統化的儲存方式，以至橋梁管理機關在管理及使用時作業效率不彰。 現今行動化科技普及，本研究的目的即在導入行動化技術，再結合3D的顯像技術，將目視結果、DER&U評估、破損位置拍攝與標記於3D模型整合在一起，透過使用行動裝置改善上述手寫二次輸入的問題，不但簡化作業程序，亦增加資料正確性，並提昇橋梁管理系統的實用性，對於落實橋梁管理系統於安全管理實務中非常有助益。

有鑑於橋梁對於交通運輸的重要性，世界各國均積極投入橋梁管理相關之研究，以確保橋梁之結構安全與服務功能。所以國內已經在2000年初完成台灣地區橋梁管理系統，建立以DERU為基礎之檢測評估技術，用以評選橋梁構件維修之急迫性，達到有效管理之目的。 但由於台灣位屬於環太平洋地震帶，地震造成橋梁危害的衝擊相當大，且台灣屬於南北狹長的形狀，中部地形陡峭，造成河川水流湍急，易造成橋梁結構沖刷損壞問題等等，所以台灣地區的橋梁管理系統應針對這些天然因素等影響，進一步將橋梁的耐洪能力、耐震能力、載重能力、材料老舊劣化能力等等列入評估之中。 本研究建置之橋梁檢測資料庫系統(以下簡稱為NRCEE-BMS)除需要將上述重要評估機制納入系統建置外，還需要考量資訊技術之發展，將Web 2.0、HTML5、3D技術、行動技術、雲端技術等列為系統設計之參考重點，並考量系統之可擴充性，以及建立系統資訊與其他應用系統之間能整合運用。本研究團隊秉持上述原則，落實NCREE-BMS的規劃與設計，讓NCREE-BMS能持續與時俱進，並發揮橋梁安全管理之目標。

颱風洪水已成為我國歷年來最大天然災害威脅，如2009 年發生的八八 水災造成全國100 餘座橋梁被土石流沖斷，造成山區住宅社區被孤立，導 至緊急救災不易與人員物資難以運送。為能在緊急災變發生時提供快速救 援，以快速方式短時間內建立一便橋供人員、機車、汽車通行，疏散災民 及運送糧食物資，成為國內救災應變工程中最關鍵的課題。因此在本計畫 中預計開發一種可快速建構的高強度複合材便橋設計，針對在工程施工機 具數量有限且無法進入需要支援之區域，提供一種以人力方式進行組裝的 可攜式簡易便利橋梁設計，作為疏散災民及運送糧食物資之用途，作為未 來高強度複合材便橋計畫展開之基礎。 國外已有複合材料橋供車輛行駛使用，其設計未考慮迅速組裝接合與 重量要求，設計與應用不適用於迅速組合與救災，而國內尚無複合材料輕 量化便橋供國內災害發生時之救災使用。故本計畫主要作為未來複合材料 輕量化便橋之全程規畫基礎，預計利用高比強度的纖維補強複合材料及複 合材料構件可模組化設計、工廠可大量生產、重量輕人力可搬運等特性， 設計高效能之複合材料結構橋樑與高可靠度之橋樑結構接合設計，應用於 救災便橋技術上。利用結構細部設計技術，增加構件接合面積，提升複合 材料構件接合、使接合強度提升，並結合螺栓、焊接、膠接…等可行的接 合組合設計，建立組合式複合材料便利橋設計、製造與快速組裝技術。

本研究蒐集、比較國內外現行橋梁耐震補強準則、規範、手冊及耐震補強工法技術，並彙整問卷調查結果，研擬「橋梁耐震評估及補強準則草案」。草案內容包含：第一章總則、第二章地震等級、第三章耐震能力初步評估、第四章耐震能力詳細評估、第五章結構系統與防落系統補強設計、第六章結構構材補強設計，及第七章基礎裸露橋梁之耐震評估與補強。本草案具有下列特點：(1)定性與定量描述橋梁耐震後性能等級、(2)補強用地震力標準與最新耐震設計規範相同、(3)初步評估結合工程師經驗與易損性分析成果、(4)詳細評估可掌握結構非線性變形行為、(5)建議常見系統補強工法降低地震需求、(6)建議常見構件補強工法增加結構容量、(7)考量基礎沖刷裸露對耐震影響。本準則除條文及解說外並提供耐震能力初步評估、詳細評估與耐震補強等共9個案例，對於日後國內橋梁耐震補強作業具有正面助益。

結構性能設計法在近年來已成為結構設計的主流，美國、日本等先進國家莫不投入大量的研究資源，部份研究成果並已反映於相關設計規範當中，然此種嶄新的觀念尚處於萌芽時期，仍需後續研發方可臻於完善。本計畫將以橋梁整體結構性能為基準(performance-based)，在既有研究的基礎之下，配合本計畫及其他子計畫未來的研究成果，研議出橋梁結構性能設計準則，以獲得最佳化設計的成果，並提出切實可行且不失準確性的非線性分析與設計方法，以符合工程界設計實務之所需，冀能提昇國內橋梁的耐震能力，且增進國內橋梁耐震的技術。本計畫第一年度工作重點在於鋼筋混凝土單柱式橋墩、構架式橋墩與壁式橋墩等構材結構非線性行為之分析，分析成果並與國家地震工程研究中心及日本土木學會等機構所進行的相關構材反覆載重之實驗結果比對，結果顯示本計畫所研提之分析模式可不失準確性地預估各式鋼筋混凝土橋墩之結構非線性行為。

有鑒於921集集大地震橋梁結構震害情況，交通部於民國89年4月公布局部修正規範，對震區畫分與部份橋梁耐震設計細則有所修正與調整，迄今已逾多年，考量規範的整體性，該修正內容實需納入本規範的修訂作業之中。此外，交通部於民國92年3月完成「公路橋梁耐震設計規範（草案）複審成果報告書」，並於同年10月起由國道新建工程局辦理「橋梁耐震設計規範修訂草案先期研究座談會」，計舉行6次座談會，針對規範草案提出綜合結論與建議事項，共計101項。其相關內容反映國內地震工程近年來（尤其在921地震之後）的研究成果，以及現行84年版「公路橋梁耐震設計規範」實施後之疑義，該報告書可供為本規範修訂之重要參考依據。 本研究係以上述921集集大地震後的調查結論為基礎，探討「公路橋梁耐震設計規範（草案）複審成果報告書」與「橋梁耐震設計規範修訂草案先期研究座談會」所研提之綜合結論建議事項，並參考美日等國家橋梁耐震性能設計之觀點，就公路橋梁耐震設計規範加以檢討。 本研究計劃擬針對公路橋梁耐震規範之條文進行探討與修訂，主要針對下列項目進行相關研究： （1）依據交通部92年1月6日交科字第0920000135號函辦理修訂現行84年版公路橋梁耐震設計規範，使公路橋梁耐震設計規範符合最新需求。 （2）針對國道新建工程局主辦之「橋梁耐震設計規範修訂草案先期研究座談會」相關建議事項，及「公路橋梁耐震設計規範（草案）複審成果報告書」中綜合結論與建議事項，共計101項，進行檢討與修訂條款之相關學理研究，進而擬定規範修訂之建議內容，再經由初審委員會審後，提出規範修訂草案。 （3）延聘初審委員進行修訂草案之審查作業，並召開專家學者座談會提供建言以供修訂參考。

結構性能設計法在近年來已成為結構設計的主流，美國、日本等先進國家莫不投入大量的研究資源，部份研究成果並已反映於相關設計規範當中，然此種嶄新的觀念尚處於萌芽時期，仍需後續研發方可臻於完善。 本計畫將以橋梁整體結構性能為基準(performance-based)，在既有研究的基礎之下，配合本計畫及其他子計畫未來的研究成果，研議出橋梁結構性能設計準則，以獲得最佳化設計的成果，並提出切實可行且不失準確性的非線性分析與設計方法，以符合工程界設計實務之所需，冀能提昇國內橋梁的耐震能力，且增進國內橋梁耐震的技術。 本計畫第一年度工作重點在於鋼筋混凝土單柱式橋墩、構架式橋墩與壁式橋墩等構材結構非線性行為之分析，分析成果並與國家地震工程研究中心及日本土木學會等機構所進行的相關構材反覆載重之實驗結果比對，結果顯示本計畫所研提之分析模式可不失準確性地預估各式鋼筋混凝土橋墩之結構非線性行為。