| 姓名 |
賴庭樑(ting-liang lai)
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畢業系所 |
土木工程學系 |
| 論文名稱 |
含裂縫鋼床鈑之多尺度分析
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| 相關論文 | |
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| 摘要(中) |
本研究採用有限元素法用於三維鋼床鈑問題和含裂縫之三維鋼床鈑問題，並使用多尺度分析方法。因大跨度橋梁由於跨徑過長，在ABAQUS軟體建置模型時容易導致網格過密而無法分析，因此加入了多尺度分析方法，使大跨度橋樑可以分析準確，進而提升計算的準確性和便利性。而裂縫的應力強度因子計算上則使用ABAQUS軟體的迴圈積分。
首先針對鋼床鈑相關文獻及多尺度方法相關文獻進行驗證，以確保建模的可靠度。第二，在不含裂縫之鋼床鈑問題，使用多尺度分析方法時，觀察模型所需之多尺度模型數量，並根據數值比較得出最佳所需之多尺度模型數量。第三，得出所需模型數量時，採用此結果並觀察網格間距之粗細對分析結果之影響。第四，在含有裂縫之三維鋼床鈑問題加入多尺度分析方法，並採用第二點之結果，觀察網格間距之粗細對分析結果之影響。 |
| 摘要(英) |
The study investigated the analysis of three-dimensional steel bridge pavement that contained a transverse top-down crack and the three-dimensional steel bridge pavement, which used a multi-scale analysis method. Due to the long-span bridges, it easily caused the mesh too dense to be analyzed. Therefore, the multi-scale analysis method can make the long-span bridges accurately analyzed. The approach to calculate the stress intensity factor has been evaluated by using contour integrals.
First of all, the literature relevant to the steel bridge pavement had been verified to ensure the reliability of the modeling. Secondly, using the multi-scale analysis method for steel bridge pavement, and observe the number of multi-scale models required. Thirdly, when we obtain the number of multi-scale models, use this result and observe the mesh distance that influences the analysis results. Lastly, according to the result from the second point, three-dimensional steel bridge pavement’s problem that contained a transverse top-down crack, by using a multi-scale analysis method and observe the mesh distant that influence the analysis results. |
| 關鍵字(中) |
★ 鋼床鈑
★ 裂縫
★ 多尺度分析
★ 有限元素
★ 應力強度因子 |
關鍵字(英) |
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| 論文目次 |
摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 IX
表目錄 XV
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究方法 3
1.4 論文架構 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 鋼床鈑及鋪面 5
2.1.1 鋼床鈑結構 5
2.1.2 鋼床鈑鋪面構造 8
2.1.3 鋼床鈑鋪面的應用 10
2.1.4 鋼床鈑鋪面材料介紹 11
2.1.5 公路鋪面 13
2.1.6 鋪面破壞分析判斷準則 14
2.2 車輪載重相關介紹 15
2.3 多尺度分析方法 19
2.3.1 介面連接的原理及達成 20
2.3.2 多尺度有限模型的子模型法連接 20
2.3.3 多尺度方法之流程 21
2.3.4 有限元素法 24
2.3.5 分析軟體ABAQUS簡介 25
2.4 裂縫之分析與回顧 26
2.4.1 應力強度因子 26
2.4.2 柔性鋪面裂縫回顧 27
2.4.3 回圈積分 28
第三章 鋼床鈑之多尺度模型數量分析 29
3.1 前言 29
3.2 鋼床鈑模型說明 29
3.2.1 幾何形狀 30
3.2.1 材料性質 32
3.2.2 作用力 32
3.2.3 邊界條件 34
3.2.4 有限元素類型及網格劃分 35
3.2.5 多尺度模型分類 35
3.3 數值分析結果與比較 41
3.3.1 雲彩圖比較 42
3.3.2 數值比較 51
3.4 小結 55
第四章 鋼床鈑多尺度方法之網格間距分析 56
4.1 前言 56
4.2 模型介紹 56
4.2.1 鋼床鈑幾何 56
4.2.2 材料參數 58
4.2.3 邊界條件 58
4.2.4 作用力 58
4.2.5 數值驗證結果及雲彩圖 60
4.3 模型尺寸分類及有限元素網格劃分 62
4.4 案例分類 65
4.5 數值分析結果比對 66
4.5.1 B中尺度模型網格間距之影響 67
4.5.2 A大尺度模型網格間距之影響 74
4.6 小結 83
第五章 含裂縫三維鋼床鈑多尺度方法之網格間距分析 85
5.1 前言 85
5.2 模型介紹 85
5.3 元素類型 86
5.4 多尺度模型分類 88
5.5 載重型式 90
5.6 案例分類 91
5.7 應力強度因子比較 95
5.7.1 作用力在載重位置一 95
5.7.2 作用力在載重位置二 101
5.8 小結 103
第六章 結論與建議 104
6.1 結論 104
6.2 建議 105
參考文獻 106 |
| 參考文獻 |
[1] 交通部「公路橋梁設計規範」9.2.12之「鋼橋面鈑之上部結構」，第270~273頁，民國九十八年12月。
[2] Design Manual for Orthotropic Steel Plate Deck Bridges, American Institute of Steel Construction, (1963).
[3] AASHTO(2002), Standard Specifications for Highway Bridge,17th Edition. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington D.C.
[4] AASHTO(1994), LRFD Bridge Design Specifications. First Edition, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington D.C.
[5] 道路橋示方書，同解說(I.共通篇；II.鋼橋篇)，(社)日本道路協會，平成8年12月。
[6] 翁逸偉，「鋼床鈑鋪面破壞分析及較適鋪面材料之探討」，博士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2011)。
[7] 行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告「流動性瀝青混凝土(Guss)工程性質評估」國立成功大學土木工程學系（所）， 民國100年08月05日。
[8] 夏明勝「分析瀝青混凝土之材料與疲勞特性」，國立成功大學土木工程(2005) 。
[9] 翁逸偉，「鋼床鈑鋪面破壞分析及較適鋪面材料之探討」，博士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2011)。
[10] 莊明峰，「鋼床鈑鋪面三維有限元素模型之破壞分析」，碩士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2013)。
[11] 李奇瑋，「反覆載重下鋪面之車轍損傷評估」，碩士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2007)。
[12] 廖啟州，「高速公路柔性鋪面溫度分佈對鋪面破壞與服務年限之影響」，博士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2009)。
[13] 廖小媛，「以力學-經驗準則探討溫度與重車載重對高速公路柔性鋪面之影響」，碩士論文，中央大學土木工程研究所，中壢(2009)。
[14] 鄭家瑋，「鋼床鈑鋪面有限元素破壞分析及較適載重位置探討」，碩士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2012)。
[15] 陳柏廷，「三維鋼床鈑鋪面之多尺度分析」，碩士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2019)。
[16] Leilei Chen1; Zhendong Qian and Jiangyang Wang, “Multiscale Numerical Modeling of Steel Bridge Deck Pavements Pavement Considering Vehicle-Pavement Interaction”©ASCE, ISSN 1532-3641/B4015002(2015).
[17] 王浩，李愛群，郭彤「帶中央扣的大跨度懸索橋多尺度有限元模擬方法」東南大學土木工程學院，第22卷第6期(2009)。
[18] 張俊偉，「鋼床鈑鋪面之裂縫預測及破壞分析」，碩士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2017)
[19] Effect of pavement design parameters on the behaviour of orthotropic steel bridge deck pavements under traffic loading Tae Woo Kimab , Jongeun Baekab , Hyun Jong Leeb & Seok Yong Leec
[20] 潘承緯，「GUSS 瀝青混凝土成效特性之研究」，碩士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2002)。
[21] 張廖年禧，「國道高速公路鋪設石膠泥及排水性瀝青混凝土成效之研究」，碩士論文，中央大學土木工程研究所，中壢 (2004)。 |
| 指導教授 |
張瑞宏
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審核日期 |
2020-8-6 |
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