可靠度設計理論之發展與應用

由於可靠度限制式需要大量之計算,導致不易處理實務上之問題。卿建業 (2008)發展出限度狀態係數設計(Limit State Factor Design, LSFD)法,此方法屬隨機模擬法。限度狀態係數設計法先建立目標破壞機率(target failure probability, )與所需安全係數(required safety of factor, )之對應關係後,將可靠度限制式轉換至安全係數限制式,依安全係數限制式之結果進行設計。本研究基於限度狀態係數設計法之理論基礎上,導入quantile之觀念,發展出部份係數設計(partial factor design)法,針對各個參數進行探討,建立目標破壞機率與機率門檻(probability threshold, )之關係,再推求各個所需部份係數(required partial factor, ),將可靠度限制式轉換至部份係數限制式,依部份係數限制式之結果進行設計。本文除說明部份係數設計法之理論外,會先透過數個簡單案例來驗證,探討法部份係數設計之準確性與特性,並於驗證的過程中,亦會放入其他設計方法之結果進行比較。 最後,會應用於實際之案例上。本案例為設計一加勁擋土牆,藉由室內加勁擋土牆試驗之量測數據,建立室內試驗之數值模型。透過此數值模型分析模擬不同參數組合的加勁擋土牆,再將相關參數與牆面變形迴歸出一簡化方程式,藉此簡化方程式進行部份係數設計。

作者:勞德威