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研究生: 吳姿瑤
Wu, Tzu-Yao
論文名稱: 貨櫃屋於垂直振動下的舒適性
Analysis of Vibration Serviceability in Container House
指導教授: 姚昭智
Yao, George- C
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 117
中文關鍵詞: 垂直向交通振動貨櫃屋舒適度
外文關鍵詞: vertical, the vertical vibration in traffic, container house, serviceability
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  • 近年來由於環保意識的抬頭使得淘汰貨櫃再利用成為一種趨勢,而淘汰貨櫃本身還具有一定的結構強度、施工迅速且組合性強等優點,因此常被利用於居住空間。而貨櫃屋的適居性也逐漸被重視,如:光、噪音與隔熱等,但往往缺少牽涉結構知識的環境振動之影響;現今環境振動大部份來自垂直向的交通振動,其容易造成貨櫃屋內共振,導致屋內舒適度不佳進而影響住戶心情或健康。因此本研究以貨櫃屋內振動舒適度為題,開啟一連串的實驗與分析。
    為暸解垂直向交通振動對貨櫃屋內舒適度的影響與增加貨櫃屋基礎改善的結果,本研究首先量測學校附近路口之交通振動,並根據文獻確認其為具代表性之垂直向交通振動頻率。接著量測位於成大歸仁校區的貨櫃屋,藉由改變其基腳形式,得到兩種自振頻率後建立電腦結構模型;並將垂直向交通振動數據作為輸入,經由貨櫃屋電腦結構模型分析後得到輸出數據;最後依據各國規範訂定之公式,將電腦結構模型輸出之數據計算後並繪製成舒適度感知曲線圖。根據繪製出來的感知曲線圖即可以判斷貨櫃屋內的舒適度與增加基腳後貨櫃屋內舒適度改善的結果。
    研究結果顯示,道路的垂直向振動頻率區間易與六支基腳形式下的歸仁貨櫃屋(自振頻率為11.9 Hz)產生共振,且屋內的振動感知曲線顯示其會使人體感到不舒適;而九支基腳形式的貨櫃屋(自振頻率提升至28.1 Hz)屋內舒適度則可以得到改善。歸納改善原因得知因基腳增加,將貨櫃屋底部的跨距縮短、剛度上升使自振頻率提高至各國規範規定之感知曲線較鬆的頻率區域,因此即使貨櫃屋與周遭環境振動產生共振,也不易為人體所感受到。

    This research studies how vertical vibration impacts on the container houses. First, we used measured vertical vibration around NCKU as input into the computer structural model built with the Gui-Ren container house, and calculated the response vertical vibration from the model to obtain the vibration curve. Furthermore, we compared the vibration curve with the equal vibrations sensation contour specified by the whole-body vibration (WBV) standards in various countries to evaluate the vibration serviceability in container houses. Finally, we tried different types of footings to improve the vibration serviceability in container houses.

    The results are as follows. (1) If a 20-ft container house is built with 6 footings (the span is 6.06 m), its natural frequency can easily resonate with the frequency of vertical vibration in traffic; and the vibration curve can easily exceed the equal vibrations sensation contour specified by the WBV standards in areas with heavy traffic. (2) Improvements in serviceability can be seen if a container house is increased to 9 footings (3.03m).

    圖目錄 IV 表目錄 VIII 第一章 緒論 1 1-1 研究背景 1 1-2 研究目的與方法 3 1-2-1 研究目的 3 1-2-2 研究方法 3 1-3 研究流程 5 第二章 文獻回顧與規範整理 6 2-1 前言 6 2-2 貨櫃概要 6 2-2-1 貨櫃分類 6 2-2-2 貨櫃之結構載重 7 2-2-3 貨櫃構造 8 2-2-4 貨櫃相關文獻 9 2-3 環境振動概要 11 2-3-1 環境振動定義 11 2-3-2 環境振動對人體影響 12 2-3-3 振動與人體舒適度相關論文回顧 14 2-4 分析相關理論 18 2-4-1 1/3倍頻程 18 2-4-2 均方根加速度 21 2-4-3 AutoRegressive eXogenous(ARX)Model 22 2-5 舒適度規範整理 23 2-5-1 各國規範 23 2-5-2 國際標準舒適度規範 26 2-5-3 英國舒適度規範 30 2-5-4 日本舒適度規範 32 2-5-5 中國振動管制值 35 2-6 小結 36 第三章 實地振動量測 38 3-1 實驗規劃 38 3-1-1 量測儀器與設備 38 3-1-2 量測設備相關設定 40 3-2 道路微振動量測 41 3-2-1 量測位置概要 41 3-2-2 實驗過程與結果 42 3-3 貨櫃屋微振動實驗 47 3-3-1 基地與實驗體概要 47 3-3-2 實驗流程 50 3-3-3 空貨櫃屋實驗 51 3-4 小結 59 第四章 建立結構模型 60 4-1 前言 60 4-2 電腦模型建立 60 4-2-1 材料的設定 60 4-2-2 貨櫃屋桿件斷面設定 61 4-2-3 板牆的設定 61 4-2-4 邊界條件的設定 65 4-2-5 重量的設定 66 4-3 電腦模型檢核 67 4-3-1 檢核自重 67 4-3-2 自振頻率 68 4-4 小結 70 第五章 貨櫃屋地板振動模擬與分析 71 5-1 前言 71 5-2 歷時分析 71 5-2-1 地震數據生成器 71 5-2-2 電腦模型歷時分析設定 71 5-2-3 歷時分析輸出反應 72 5-3 各國舒適度規範分析 76 5-3-1 根據國際標準規範分析 76 5-3-2 根據英國舒適度規範分析 81 5-3-3 根據日本舒適度規範分析 83 5-3-4 根據三個規範計算出來的振動曲線討論 85 5-4 小結 87 5-5 案例分析 88 5-5-1 建立案例電腦模型 88 5-5-2 重量的設定 89 5-5-3 電腦模型檢核 89 5-5-4 根據各國舒適度規範分析 90 5-5-5 小結 93 第六章 結論與建議 94 6-1 結論 94 6-2 建議 96 參考文獻 97 附錄 101

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    下載圖示 校內:2018-09-09公開
    校外:2018-09-09公開
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