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研究生: 鍾天欣
Chung, Tien-Hsien
論文名稱: 南部科學園區環境振動之研究
The Study of Microtremor in Southern Taiwan Science Park
指導教授: 倪勝火
Ni, Sheng-Huoo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 151
中文關鍵詞: 環境振動場址效應1/3八音階倍頻譜穩態振動試驗
外文關鍵詞: one-thord octave band, microtremor, site effect, harmonic vibration
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  •   由於高速鐵路通車在即,再加上高速鐵路將會穿過南部科學園區一期基地,這對於相當要求環境微振動量的高科技產業帶來相當大的警訊。因此,南科管理局於民國89年~91年在南科園區一期基地建立十四個自動環境微震監測站,藉此了解南科園區於高鐵通車前後之環境振動的變化情形。
      本研究主要的目的就是利用在南科園區一期基地十四個自動環境微震監測站所得到的環境振動資料加以分析與整理,以便了解從2001年~2003年這三年來南科園區環境振動之變化情形。
      本研究主要分為兩個部分:分別利用環境微震資料、以及全尺寸之穩態振動基樁試驗資料來進行分析。分析的內容包括:Z方向頻帶日平均之平均振幅、Z方向各月份之振動頻譜、場址效應、以及全尺寸之穩態振動基樁試驗所造成的影響。
      整體而言,首先,南科園區白天時段的Z方向頻帶日平均之平均振幅大約隨著時間逐漸從30dB~35dB升高到35dB~40dB、晚上時段大約維持在25dB~30dB。接著,南科園區自動監測站之系統顯著頻率大約在中心頻率為3.16Hz的頻帶上。至於,南科園區場址效應部分,其土層之基本顯著週期約在1.16Hz ~1.42Hz之間、基本週期大約在0.72~0.86之間。
      另外,針對全尺寸之穩態振動基樁試驗部分,南科園區對於受到水平向之低頻穩態振動的影響相當大,尤其是1.8Hz、2.0Hz、以及4.0Hz。

    none

    摘要 I 致謝 II 目錄 III 表目錄 VII 圖目錄 VIII 符號說明 XIII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的與方法 2 1.3 研究內容 2 第二章 文獻回顧 3 2.1 前言 3 2.2 環境微震量測分析方法之相關文獻 3 2.3 振動承受規範 5 2.3.1 生理規範 5 2.3.2 結構規範 6 2.3.3 生產品質規範 6 2.4微地動相關文獻 7 第三章 相關理論 19 3.1 前言 19 3.2 微震分析原理 19 3.2.1 訊號 19 3.2.2 均方根值(root mean square) 22 3.2.3 頻率域分析法 24 3.2.4 時間域分析法 30 3.3 單站頻譜比 39 第四章 南科微震監測系統 52 4.1 前言 52 4.2 現況描述 52 4.3 各監測站的位置 53 4.4 微震監測硬體、軟體規格 53 4.4.1 感測器(sensor) 53 4.4.2 動態數位訊號擷取分析器(DSP) 55 4.4.3 桌上型電腦 59 4.5全尺寸之穩態振動基樁試驗 59 第五章 資料分析與結果討論 87 5.1 前言 87 5.2 各測站頻帶日平均之平均振幅變化 87 5.2.1 資料處理步驟 87 5.2.2 頻帶日平均之平均振幅分析 89 5.3各測站各月1/3倍頻帶量測分析 92 5.3.1 各測站各月之振幅總值 95 5.4 全尺寸之穩態振動基樁試驗 96 5.5 場址效應分析 98 5.5.1 資料分析流程 98 5.5.2 單站頻譜比分析結果 99 第六章 結論與建議 143 6.1 結論 143 6.2 建議 146 參考文獻 147 附錄A 連續濾波器簡介 A-1 A.1 巴特渥斯低通濾波器(Butterworth lowpass filter) A-1 A.2 柴比雪夫濾波器(Chebyshev filter) A-2 A.3 橢圓濾波器(elliptic filter) A-3 附錄B 南科園區各測站各月份之Z方向振動頻譜 B-1 B.1 南科測站 B-2 B.2 和立測站 B-11 B.3 國聯測站 B-18 B.4 奇美一廠 B-26 B.5 大億測站 B-32 B.6 聯電測站 B-36 B.7 怡安測站 B-42 B.8 奇美二廠 B-48 B.9 台鹽測站 B-53 B.10 南茂測站 B-59 B.11 康寧測站 B-64 B.12 台積電測站 B-70 B.13 宏捷測站 B-75 B.14 頂正測站 B-81 附錄C 南科園區各測站單站頻譜比 C-1 C.1 南科測站 C-2 C.2 國聯測站 C-9 C.3 奇美一廠 C-16 C.4 大億測站 C-23 C.5 聯電測站 C-30 C.6 怡安測站 C-37 C.7 奇美二廠 C-44 C.8 台鹽測站 C-51 C.9 南茂測站 C-58 C.10 康寧測站 C-65 C.11 台積電測站 C-72 C.12 宏捷測站 C-79 C.13 頂正測站 C-86

    1.ANSI S1.11-1986(ASA 65-1986), "Specifications for Octave-Band and
    Fractional-Octave-Band Analog and Digital Filters," Acoustical Society of
    America, N.Y., 1993.
    2.Borcherdt, R.D., "Effects of Local Geology on Ground Motion near San Francisco
    Bay," Bull. Seism. Soc. Am., Vol. 60, pp. 29-61, 1970.
    3.British, E.O., "The Fast Fourier Transform," E-Systems, USA, 1974.
    4.British Standards Institution, "BS 6472:British Standards Guide to Evaluation
    of Human Exposure to Vibration In Buildings(1Hz to 80Hz)," British Standards
    Institution, England, 1984.
    5.British Standards Institution, "BS 6481:Measurement and Evaluation of Human
    Exposure to Whole-Body Mechanical Vibration and Repeated shock," British
    Standards Institution, England, 1987.
    6.Cooley, J.W. and Tukey, J.W., "An Algorithm for machine calculation of complex
    Fourier series," Math. Computation, Vol. 19, pp. 297-301, April, 1965.
    7.Coutel Fabien, and Mora Peter, "Simulation Based Comparison of Four
    Site-Response Estmation Technique," Bulletin of the Seismological Society of
    America, Vol. 88, No. 1, pp. 30-42, Feb, 1998.
    8.Gordon, C.G., "Generic Criteria for Vibration Sensitive Equipment," SPIE, Vol.
    1619, pp. 71-75, 1991.
    9.Gordon, C.G., "Vibration Control in Microelectronics Cleanrooms," Proceedings
    of the Conference on Advanced Micro-contamination Control and Ultrapure
    Manufacturing Cleanroom, 1996.
    10.German Inst. For Standards, "DIN 4150:Structural engineering-Part3, Effects
    of Vibration on Structures," German Inst. For Standards, German, June 1999.
    11.Int. Standard Organization, "ISO 2631:Guide for the Evaluation of Human
    Exposure to Whole-Body Vibration," ISO Standards Handbook 4:Acoustics,
    vibration and shock, 1st ed., ISO secretariat, Geneva, pp. 493-507, 1980.
    12.Japanese Industrial Standard, "JIS C1513:Octave and Third-Octave Band
    Analyzers for Sounds and Vibrations," Japanese Industrial Standard, Japan,
    1988.
    13.Javier Lermo & Francisco J. Chaez-Garcia, "Site Effect Evaluation using
    Spectral Ratio with only one station," Bull. Seism. Soc. Am., Vol. 83, pp.
    1574-1594, 1993.
    14.Javier Lermo & Francisco J. Chaez-Garcia, "Site effect evaluation at Mexico
    City:dominant period and relative amplification from strong motion and
    microtremor records," Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 13, pp.
    413-423, 1994.
    15.Kaiser, J.F., "Digital Filters," Wiley, New York, 1996.
    16.Lachet, C., and Brad, P.Y., "Numerical and Theoretical Investigations on the
    Possibilities and Limitations of Nakamura's Technique," J. Phys. Earth, Vol.
    42, pp. 377-397, 1994.
    17.Meade, M.L. and Dillon, C.R., "Signals and Systems," ChapMan & Hall, London,
    March, 1991.
    18.Mayda, W., "Digital Signal Processing," Prentice Hall Inc., New Jersey, 1993.
    19.M. Bour, D. Fouissac, P. Dominique & C. martin, "On the use of Microtremor
    Recordings in Seismic Microzonation," Soil Dynamics and Earthquake
    Engineering, vol. 17, pp. 465-474, 1998.
    20.Nyquist, H., "Certain Topics in Telegraph Transmission Theory," AIEE Trans.,
    1928.
    21.Nakamura, Y., "A Method for Dynamic Characteristics Estimation of Subsurface
    using Microtremor on the Ground Surface," Rep. Railway Tech. Res. Inst. Japan,
    Vol. 30, No. 1, pp. 25-33, 1989.
    22.Oppenheim, A.V., Schafer, R.W. and Buck, J.R., "Discrete-Time Signal
    Processing," 2nd Ed. Prentice Hall Inc., New Jersey, 1999.
    23.Richart, Jr., F.E., "Foundations Vibrations," Transactions, ASCE, Vol. 127,
    Part1, pp. 863-898, 1962.
    24.Richart, Jr., F.E. and Hill, Jr., J.R., Woods, R.D., "Vibrations of Soils and
    Foundations," Englewood Cliffs, N.J.:Prentice Hall, 1970.
    25.Shannon, C.E., "Communication in the Presence of Noise," Proc. IRE, pp. 10-12,
    Jan, 1949.
    26.Smith, B.J., Peters, R.J. and Owen, S., "Acoustics and Noise Control," Longman
    Group UK Limited, England, 1996.
    27.Ungar, E.E. and White, R.W., "Footfall-Induced Vibrations of Floors Supporting
    Sensitive Equipment," Sound and Vibration, Vol. 13,No. 10, pp. 10-13, 1979.
    28.Whyley, P.J. and Sarsby, R.W., "Ground Borne Vibration from Piling," Ground
    Engry. , May, pp. 32-37, 1992.
    29.中鼎工程股份有限公司, "南科振動影響評估及對策研擬工作第一階段工作成果報告(全
    三冊)",台灣高鐵計畫,1999年4月。
    30.古美鈴, "高屏地區場址效應之探討",國立中央大學地球物理研究所碩士論文,2001年6
    月。
    31.朱聖浩、倪勝火, "捷運振動對路竹基地之影響及防治策略研究期末報告",南部科學工
    業園區管理局,2003年12月。
    32.李吉龍, "高科技園區環境微震監測系統之程式發展",國立成功大學土木工程研究碩士
    論文,2001年6月。
    33.徐德修、倪勝火、鍾啟泰, "南部科學園區高鐵振動影響與防治對策評估整合型研究子計
    畫四:槽溝對振波阻隔效應之實驗研究(一)背景及相關振源之振動量測與調查分析",行
    政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,計畫編號:NSC87-2622-E006-013,1999年7
    月。
    34.倪勝火, "南部園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告",南部科學工業園區管理局,
    2000年12月。
    35.倪勝火, "續辦南部園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告",南部科學工業園區管理
    局,2001年12月。
    36.倪勝火, "續辦南部園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告",南部科學工業園區管理
    局,2002年12月。
    37.倪勝火, "續辦南部園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告",南部科學工業園區管理
    局,2003年12月。
    38.張肇華, "Nakamura方法估算土壤第一模態頻率之適用性研究", 國立中央大學土木工程
    研究所碩士論文,2002年6月。
    39.葉永田, "九二一集集大地震後續短期研究-嘉南與高屏地區微地動研究",國家地震工
    程研究中心,報告編號:NCREE-00-052,2000年10月。
    40.溫國樑,"九二一集集大地震後續短期研究-台灣中部地區微地動研究",國家地震工程研
    究中心,報告編號:NCREE-00-019,2000年10月。
    41.劉冠鈺,"以微地動量測探討埔里盆地之場址效應", 國立中央大學應用地質研究所碩士
    論文,2002年7月。
    42.鍾立來、王彥博、李建良、吳賴雲、黃國倫, "高科技廠房微振量測之訊號處理",科技
    廠房防災知識管理研討會論文集,第5篇,5-1~5-19,2003年。

    下載圖示 校內:2005-07-05公開
    校外:2005-07-05公開
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