| 姓名 |
楊應礎(Ying-chu Yang)
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畢業系所 |
土木工程學系在職專班 |
| 論文名稱 |
中小型基地連續壁行為分析
(Analyses on the behavior of diaphragm wall for small and medium size excavations)
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| 摘要(中) |
中小型基地連續壁行為分析
摘 要
建築工程中地下室基礎的深開挖工程，現今大都採用連續壁作為永久的結構擋土設施，跟隨著開挖作業的進行，安全支撐H型鋼逐層搭配施作，達到安全擋土的目的。
依目前對地下連續壁行為的分析設計，不論基地之大小，一般考慮設計皆為平面應變模式。但對中小型基地而言，三向度效應的影響，致使連續壁之實際變位量，遠小於考量平面應變所得之設計值，也就是說，考量平面應變所得之設計，不僅是連續壁之壁厚、壁深、配筋量等，增厚加深加量外，扶壁、地中壁等之設置也隨之增加、常常超過實際上所需求量，徒增施工性之困難度，亦增加不少施工成本，效果反而不彰。
本研究乃使用程式分析結果與實際案例監測所得之數值作比較，探討如何將三向度效應納入設計考量，在基本上亦有延伸扶壁之設計概念，將垂直於基地長向之主體連續壁考量為扶壁，而其長度則為基地寬度之一半，模擬中小型基地連續壁開挖行為之合理性。
關鍵字：平面應變、三向度效應、連續壁、扶壁。
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| 摘要(英) |
Analyses on the behavior of diaphragm wall
for Small and medium size excavations
Abstract
Diaphragm wall is often used as part of the temporary retaining system as well as the permanent structural wall in today’s basement excavation. In order to maintain the safety of excavation, staged excavation with the use of horizontal bracing system is adopted in most cases.
The current diaphragm wall design approach does not take the three dimensional effect into account, cases sites are considered to behave in a plane strain pattern. As for small or medium size construction sites, the behavior of diaphragm wall is significantly affected by three dimensional effect, resulting in smaller wall displacement as predicted by the plane strain model. In other words, the current design approach yields conservative diaphragm wall design. Wall thickness, depth, reinforcement, buttress wall, etc., are more than actually required, leading to unnecessary waste of resources.
This study compares the analytical results with field measurements to delineate the three dimensional effects that affect the field behavior of diaphragm wall. In essence, the side walls perpendicular to the main diaphragm wall are also regarded as buttress walls in modeling the three dimensional effects, and a half width of the site is considered as the effective length of the buttress wall.
Key words: Plane strain, three dimensional effect, Diaphragm wall, buttress wall
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| 關鍵字(中) |
★ 平面應變
★ 三向度效應
★ 連續壁
★ 扶壁 |
關鍵字(英) |
★ diaphragm wall
★ three dimensional effect
★ Plane strain
★ buttress wall |
| 論文目次 |
中文摘要………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………Ⅱ
謝 誌………………………………………………………………Ⅲ
目錄……………………………………………………………………Ⅳ
圖目錄…………………………………………………………………Ⅶ
表目錄…………………………………………………………………Ⅹ
一、緒論
1.1 研究動機與背景 …………………………………………………1
1.2 研究方法 …………………………………………………………1
1.3 論文內容 …………………………………………………………2
二、文獻回顧
2.1 三向度效應 ………………………………………………………3
2.1.1土拱效應之應用 ………………………………………………3
2.1.2以值分析方法量化三向度效應之影響 ………………………3
2.2 地中壁與扶壁相關文獻 …………………………………………4
2.2.1地中壁應用概述 ………………………………………………4
2.2.2 扶壁應用概述 …………………………………………………4
2.3 小結 ………………………………………………………………5
三、程式分析原理方法
3.1 分析原理 …………………………………………………………6
3.1.1 彈塑性基礎樑分析模式………………………………………6
3.1.2 平面應變模式…………………………………………………7
3.1.3 一維有限元素法 ……………………………………………7
3.2 各項參數假設 ……………………………………………………8
3.2.1 連續壁強度參數……………………………………………8
3.2.2 支撐強度參數………………………………………………8
3.2.3 抽水及淨水壓力……………………………………………9
3.2.4 側向土壓力之決定…………………………………………10
3.2.5 改良土壤強度參數…………………………………………11
3.2.6 超載重………………………………………………………12
3.2.7 支撐預力……………………………………………………13
3.2.8 土壤應力應變關係－彈塑性模式…………………………13
3.3 施工過序……………………………………………………14
3.4 開挖檢核項目………………………………………………14
四、案例分析
4.1 案例一之分析………………………………………………18
4.1.1 工程概述……………………………………………………18
4.1.2 分析參數……………………………………………………19
4.1.3 開挖程序……………………………………………………20
4.1.4 分析結果……………………………………………………22
4.2 案例二之分析………………………………………………25
4.2.1 工程概述……………………………………………………25
4.2.2 分析參數……………………………………………………26
4.2.3 開挖程序……………………………………………………27
4.2.4 分析結果……………………………………………………29
4.3 案例三之分析………………………………………………32
4.3.1 工程概述……………………………………………………32
4.3.2 分析參數……………………………………………………33
4.3.3 開挖程序……………………………………………………34
4.3.4 分析結果……………………………………………………35
4.4 案例四之分析………………………………………………39
4.4.1 工程概述……………………………………………………39
4.4.2 分析參數……………………………………………………40
4.4.3 開挖程序……………………………………………………41
4.4.4 分析結果……………………………………………………42
4.5 案例五之分析………………………………………………46
4.5.1 工程概述……………………………………………………46
4.5.2 分析參數……………………………………………………47
4.5.3 開挖程序……………………………………………………48
4.5.4 分析結果……………………………………………………49
4.6 案例六之分析………………………………………………56
4.6.1 工程概述……………………………………………………56
4.6.2 分析參數……………………………………………………57
4.6.3 開挖程序……………………………………………………58
4.6.4 分析結果……………………………………………………59
4.7 模擬案例之分析……………………………………………64
4.7.1 模擬案概述…………………………………………………64
4.7.2 模擬案分析結果……………………………………………64
4.8 案例分析結果比較…………………………………………68
五、結論與建議
5.1 結論…………………………………………………………70
5.2 建議…………………………………………………………71
參考文獻 ………………………………………………………………72
附錄一：TORSA程式系統之主要畫面…………………………………74
附錄二：TORSA程式案例輸入檔………………………………………77
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| 參考文獻 |
參 考 文 獻
﹝1﹞ 內政部營建署 (2001)，建築物基礎構造設計規範。
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﹝4﹞ 簡文青，扶壁改善深開挖擋土壁體變形行為之研究-國立中央大學土木工程研究所碩士論文 (2002)
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| 指導教授 |
李崇正(Chung-Jung Lee)
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審核日期 |
2010-8-12 |
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