探討積層板試驗鄉進行動態離心模型試驗之邊界效應

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郭玉潔(Yu-chieh Kuo) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

探討積層板試驗鄉進行動態離心模型試驗之邊界效應
(Boundary effects of laminar box during the dynamic centrifuge modeling test)

相關論文

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摘要(中)

本研究利用動態離心模型試驗，模擬砂土受振情形，並觀察不同位置處加速度歷時與傅氏幅變化量，以分析積層版試驗箱邊界對試驗結果所產生之影響。藉由改變加速度計陣列距箱壁距離與試體相對密度，分別探討（1）試驗箱壁對距邊界不同遠近的加速度計陣列，量測之試驗結果所造成的影響及影響範圍。（2）相對密度改變時，試驗箱邊界對試驗結果所造成的影響。（3）當土壤受振液化時，邊界對試驗結果的影響。
研究結果顯示，加速度計陣列擺放位置受試驗箱邊界效應影響甚大，距箱壁四分之一箱長處的影響變化量平均約10%，而距箱壁二十分之一箱長處的變化量則在20%浮動；砂土相對密度變化受試驗箱邊界效應的影響所占比例較小，符合對積層版剪力試驗箱的期待；試體相對密度變化時，影響百分比變化量改變幅度在±25%；當試體受振液化時，受邊界影響更明顯。

摘要(英)

ABSTRACT
A series of dynamic centrifuge modeling tests are conducted to simulate sandy soil deposit subjected to base shaking. The aim of this study is to investigate the boundary effects of laminar box on the test data acquired from the accelerometer arrays located at different distances away from the box wall for various relative densities of soil and for the liquefied or non-liquefied soil. The acceleration histories and the Fourier’s spectra measured at different depths are adopted to indicate the severity of boundary effect.
The test results show that the horizontal distance between the wall of laminar box and the accelerometer array would affect the test results a lot. The average variations of the amplitude of acceleration are about 10% and 20%, respectively, when the accelerometer array lies at a quarter and one twentieths of container’s lengths, respectively, away from the wall of laminar box. Once the soil liquefies, the boundary effect is more significant. The relative density of soil plays a trivial role on the boundary effects, which agrees with the anticipation for the use of laminar box.

關鍵字(中)

★ 離心模型試驗
★ 單軸向振動台
★ 積層版剪力試驗箱
★ 邊界效應

關鍵字(英)

★ single axis shaking table
★ laminar box
★ boundary effect
★ centrifuge modeling tests

論文目次

目錄
內容頁次
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 XI
符號說明 XVI
第一章緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 研究架構 2
1-3 論文內容 2
第二章文獻回顧 4
2-1 試驗箱種類簡介 4
2-1-1固壁式試驗箱(rigid box) 4
2-1-2等效剪力樑試驗箱(equivalent-shear-beam container) 5
2-1-3積層版剪力試驗箱(laminar box) 5
2-2 邊界效應 6
2-2-1等效剪力樑試驗箱的邊界效應 6
2-2-2積層版剪力試驗箱的邊界效應 7
2-3 振動台試驗 7
2-4 離心模型基本原理 8
2-4-1 離心模型之尺度效應 9
2-4-2 離心模型試驗之基本相似律 10
2-4-3 離心模型試驗之模型模擬 12
2-5 綜合相關文獻之啟發 14
第三章試驗計畫與配置 23
3-1 試驗設備 23
3-1-1 地工離心機 23
3-1-2 單軸向振動台 24
3-1-3 積層版剪力試驗箱 25
3-1-4 大型砂土霣降機 26
3-1-5 量測儀器 26
3-2 試驗土樣之基本物理性質 27
3-3 離心振動台試驗步驟與流程 28
3-3-1 試驗箱組立與準備 28
3-3-2 試體製作 28
3-3-3 試驗前準備工作與試驗步驟 30
第四章試驗結果與分析 49
4-1 模型試驗及試驗參數 50
4-1-1 定義試驗參數 50
4-1-2 模型試驗條件說明 51
4-1-3 定義影響百分比 52
4-2 試驗重複性分析 54
4-2-1振動台基盤加速度歷時重複性 54
4-2-2振動台基盤輸入加速度歷時之傅氏振幅重複性 55
4-2-3製作試體的重複性-中央加速度計陣列比較 55
4-2-4製作試體的重複性-中央傅氏振幅比較 56
4-3 邊界加速度計位置對邊界效應影響分析 57
4-3-1 試體加速度歷時比較 58
4-3-2 試體傅氏振幅比較 59
4-4相對密度對邊界效應影響分析 60
4-4-1 試體加速度歷時比較 61
4-4-2 試體傅氏振幅比較 62
4-5砂試體受振液化對邊界效應的影響 63
4-5-1 試體加速度歷時比較 64
4-5-2 試體傅氏振幅比較 65
4-5-3 試體加速度相位與相關性比較 67
第五章結論與建議 165
5-1 結論 165
5-2 建議 167
参考文獻 168

參考文獻

參考文獻
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指導教授

李崇正(Chung-jung Lee)

審核日期

2009-10-23

推文