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結構工程大地工程水利及海洋工程測量及空間資訊 營建管理資訊科技
 


| 結構工程 |

一、何謂結構工程
結構工桯一般係指日常生活所見營建物主體。
常見的營建物有:房屋建築、橋、樑、壩、塔等。
而主體乃指柱、樑、牆、板等,其主要作用在於抵抗外力衝擊。
結構工程主要的工作及在設計安全的結構物,以改善人類居住和交通的品質。

房屋建築散見於都市各角落,常為都巿主要地標。
如:紐約的摩天大樓、澳洲的雪梨歌劇院。橋樑為交通建設之重要工程,
其造型能表現特殊景觀,亦常為都巿之主要地標,如舊金山之金門大橋還被選為美國當代土木工程界的奇蹟之一。壩則為水利設施中最重要的一環,與民生用水,與農業灌溉及防洪等息息相關;台灣地區雨水集中在 4 ∼ 10 月間,且河流短急,蓄水不易,因此壩之興建尤為重要。


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二、結構與建築學
結構與建築學  結構工程與建築學最大之不同,在於結構工程師著重在「力」的設計一即抵抗外力為主,進而追求「力」的美;而建築師則著重於「功能」的設計,如:美觀、採光、空間安排等。結構工程師與建築師追求的重點不盡相同,有時甚至產生衝突,因此完美的設計需要良好的協調才能達成。

  基本上,結構工程在設計抵抗外力的系統,因此,結構和力學是密不可分。本系所基礎的課程包括工程力學及材料力學等,核心課程則有結構學、鋼筋混凝土設計、及鋼結構設計,這些都是成為一位結構工程師必修的學科。


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三、本系之結構工程
  結構工程一般係指日常生活所見營建物主體。常見的營建物有:房屋建築、橋樑、壩、塔等。而主體乃指柱、樑、牆版等,其主要作用在於抵抗外力衝擊。結構工程主要的工作在設計安全的結構物,以改善人類居住和交通的品質。房屋建築散見於都市各角落,常為都市主要地標。如:紐約的摩天大樓、澳洲的雪梨歌劇院。橋樑為交通建設之重要工程,其造型能表現特殊景觀,亦常為都市主要地標,如舊金山之金門大橋還被選為美國當代土木工程界的奇蹟之一。

   基本上,結構工程在設計抵抗外力的系統,因此結構和力學是密不可分。本系所基礎的課程包括工程力學及材料力學等,核心課程則有結構學、鋼筋混凝土設計、及鋼結構設計。此外,在碩、博士班方面,結構組的研究重點可分為鋼筋混凝土結構、鋼結構、結構力學、地震工程、電腦輔助設計、自填充混凝土之研發與結構監測(含光纖)。前幾項分別針對鋼筋混凝土、型剛兩種主要結構材料之材料特性與結構線性或非線性行為之反應進行探討。地震工程學為配合國家整合研究發展,進行地政特性、土壤結構互制及結構動力行為等之相關研究。電腦輔助設計則為配合本校之特色,應用近代電腦科技,如電腦圖學、虛擬實境、人工智慧、平行運算等,輔助工程師進行結構分析與設計工作。自填充混凝土具有綠色材料、提高品質、降低成本、減少工期等優點,以漸蔚為混凝土材料之研究主流。 結構安全/健康監測,對結構物之耐震診斷與補強評估,均有重大之功用,極受重視。


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四、結語
  在目前六年國家基本計畫中,捷運系統及北二高大量的高架橋便是精密計算的結果。此外,捷運木柵站優美的造型亦為結構創造出一番與眾不同的氣質。北二高中,碧潭橋倒三角弧形的箱型樑結構亦是創意與技術高度結合下的「藝術品」,配合著照射於橋身的燈光,原本就波光燦爛、青山翁鬱的碧潭更增添了幾許浪漫的美感。所以,誰說結構只是一些死板單調的混凝土與鋼架的組合。


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五、研究

1.地震引致之土壤結構互制研究
2.鋼結構行為研究
3.高層結構受隨機外力之行為研究
4.結構非線性行為研究
5.結構設計自動化研究
6.結構主動控制
7.橋樑隔震
8.曲線橋樑動力分析
9.機械學習於土木工程之應用
10.結構最佳化設計
11.平行高速運算於計算力學與設計分析研究
12.鋼骨鋼筋混凝土結構行為研究
13.結構物監測系統與系統識別  
14.自充填混凝土行為研究


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