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論文中文名稱:運用雙攝影機影像進行建築震後安全快速評估之研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:A research on post earthquake seismic evaluation of buildings using two secure cameras [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木工程系土木與防災碩士班
畢業學年度:105
畢業學期:第二學期
出版年度:106
中文姓名:趙偉丞
英文姓名:Wel-Cheng Chao
研究生學號:104428004
學位類別:碩士
語文別:中文
論文頁數:207
指導教授中文名:廖文義;許丁友
指導教授英文名:Wen-I Liao;Ting-Yu Hsu
口試委員中文名:廖文義;許丁友;楊元森;邱建國
口試委員英文名:Wen-I Liao;Ting-Yu Hsu;Yuan-Sen Yang;Chien-Kuo Chiu
中文關鍵詞:影像量測層間變位攝影機震後快速損傷診斷
英文關鍵詞:Image measurementstorey driftsurveillance cameraPost-earthquake rapid seismic evaluation
論文中文摘要:建築結構在地震後,即時之損傷評估結果能讓管理者立即了解建築結構健康狀況,以協助救災與避難之決策,甚至即時搶救建築物內重要之設備、產品、資料等,以有助建築物於震後迅速恢復正常運作。目前這方面已有不少研究成果,但大多必須要在建築物上額外加裝加速度計等量測儀器與運算系統。然而,在一般的建築大樓之大廳,或是便利超商等場所,均有裝設監控攝影機,並擁有充足之光源,若利用影像分析技術針對其影像,萃取出層間變位的地震歷時,則可減少量測系統安裝的成本,並同時保留攝影機本身之監視功能,大幅提高使用意願。因此,本研究利用一座雙塔建築結構試體於振動台進行實驗,以一般規格之監控攝影機來量測建築物受到地震時之層間變位歷時,據以分析建築物之損傷狀況,並將結果與LVDT及加速度積分所量測之層間變位歷時與損傷分析結果進行比較,以驗證所提出方法之可行性。由試驗結果可知,利用監控攝影機量測層間變位進行建築震後快速結構損傷診斷應有其可行性。
論文英文摘要:Fast seismic assessment of a structure after an earthquake can facilitate recovery of operation and therefore improve resilience of the structure. For the facility that plays key roles of rescuing or refuge centers (such as hospitals, power facilities etc.) or high-value facilities (such as high-tech factories, financial centers, etc.), immediate operation again right after disrupt due to an earthquake for these structure is critical. Although many approaches have been proposed, they usually require additional measurement sensors and systems. However, since many buildings are already equipped with surveillance monitoring systems with sufficient luminance, using these existing equipments to extract story drift ratio from recorded images to evaluate building damage during an earthquake should be well-accepted by building owners. This proposed new approach is verified using shaking table experiments of a twin tower buiding. Commercial surveillance cameras are installed in the buildings and story drift ratios during earthquakes are used to evaluate damage level. The results are compared to the one measured by LVDT and accelerometers and feasibility of the proposed approach is verified.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究內容 5
第二章 影像測量層間位移與結構損傷之理論 7
2.1 攝影機(相機)校正 7
2.1.1 校正物 7
2.1.2 內部參數 9
2.1.3 外部參數 11
2.1.4 極線幾何 12
2.2 移動物件辨識與三角定位 14
2.2.1 次像素樣板比對法(sub-pixel template matching) 14
2.2.2 三角定位(triangulation) 17
2.3 影像量測層間位移歷時 22
2.3.1 影像單點量測層間位移 22
2.3.2 由多點量測配合柱變形公式推估層間位移 23
2.3.3 由多點量測配合剛性樓板假設推估層間位移 25
2.4 結構層間位移損傷評估方法 29
第三章 量測訊號誤差評估方法 33
3.1 雜訊對於影像量測推估的影響程度 33
3.2 影像量測之動態量測準確度 34
第四章 鋼結構構架試驗驗證 36
4.1 實驗試體描述 36
4.2 數值模型 40
4.3 實驗儀器與配置 45
4.4 分析與實驗結果 51
第五章 損傷診斷結果討論 170
5.1 CASE1的損傷診斷結果 171
5.2 CASE2的損傷診斷結果 171
5.3 CASE3的損傷診斷結果 171
5.4 CASE4的損傷診斷結果 172
5.5 加速度計損傷判斷結果 172
第六章 結論與討論 201
6.1 層間位移量測 201
6.1.1 影像單點量測層間位移 201
6.1.2 由多點量測配合柱變形公式推估層間位移 202
6.1.3 由多點量測配合剛性樓板假設推估層間位移 202
6.2 損傷結果之討論 203
6.2.1 損傷判斷 203
6.3 未來研究方向 205
參考文獻 206
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16. HAZUS®-Multi-hazard Loss Estimation Methodology Earthquake Model Technical Manual.
論文全文使用權限:同意授權於2022-07-27起公開