博碩士論文 103322033 詳細資訊




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姓名 楊雁翎(Yen-Ling Yang)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 地中壁抗液化行為之數值分析
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摘要(中) 格子狀地盤改良工法為日本近年來所研發的地盤改良工法,利用地中壁將土壤圍束以減少土壤之剪變形與沉陷達到地盤改良之效果。本研究以FLAC2D有限差分軟體分析改變地中壁設計參數對束制土壤剪變形之效果。藉由改變地中壁模型之地中壁間距、壁厚、地中壁有無剛接頂板,以及地中壁有無貫入堅硬承載層之情況,討論地中壁參數對土壤剪變形與沉陷的束制效果。
  研究結果顯示,當地中壁間距小於5公尺時,才有較明顯的束制效果,增加地中壁壁厚,能提高地中壁剛性,故能增加地中壁的束制效果。若地中壁無剛接頂板,圍束區近地表土壤之剪變形反而會大於自由場,究其原因為地中壁與土壤之變形行為不同所致,若加入地中壁剛接頂板,則能有效改善圍束區近地表之剪變形至與自由場相同。在所有情況下,若地中壁有貫入堅硬承載層則能有效提升地中壁對壁內土壤剪變形與沉陷之束制效果。若地中壁內有設置建物之情況,發現設置地中壁能有效改善建物之沉陷傾斜,若地中壁貫入堅硬承載層則建物不會發生沉陷傾斜。
摘要(英) Recently, Japanese engineers developed a new ground improvement method, which is called grid-wall ground improvement. The method adopts underground walls to constrain the dynamic shear deformation of soil during earthquake to prevent soil liquefaction. This research uses a two-dimensional explicit finite difference program, FLAC2D to analyze the constraint effect of shear deformation of soil by the underground walls. The design parameters are the spacing, the thickness, the rigidity of the underground walls, and the bearing layer.
  The result shows that only when the spacing of underground walls is smaller than 5 m, the constraint effect of the shear deformation of soil becomes obvious. The thicker the underground walls, the higher the rigidity of underground walls, the more the constraint effect. In the case of underground walls without top slab, the shear deformation of soil in shallow depth constrained by the walls is greater than the shear deformation of soil in the free field. The reason is the large deformation created at the top of walls which causes surrounding shallow soil having larger shear deformation. In the case of walls with top slab, the shear deformations of shallow soil is more or less the same as the shallow soil in the free field. This is because the top slab constrains the large deformation at the top of walls during shaking. In all the conditions, the underground walls can constrain the dynamic shear deformation of soil very well when the bottom of underground walls are in the bearing layer. If build a construction on the underground walls, it can decrease the settlement and the tilt of the building obviously.
關鍵字(中) ★ 格子狀地中壁
★ FLAC2D
★ 土壤液化
★ 剪變形
★ 沉陷
關鍵字(英) ★ grid-wall ground improvement
★ FLAC2D
★ soil liquefaction
★ shear deformation
★ settlement
論文目次 第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究方法與目的 1
第二章 文獻回顧 3
2.1 土壤液化 3
2.2 格子狀地中壁之發展與原理 3
2.3 實際案例觀察 3
2.4 離心模型試驗與數值分析 5
2.5 FLAC2D之土壤及孔隙水壓組成模式 6
第三章 數值模擬 14
3.1 FLAC2D程式介紹 14
3.2 分析流程 14
3.3 使用之相關參數 14
3.4 彈性模型 15
3.4.1 不同地中壁間距之分析 15
3.4.2 不同地中壁壁厚之分析結果 16
3.4.3 地中壁有無剛接頂板之比較 16
3.4.4 彈性模型小結 17
3.5 彈塑性模型討論 17
3.5.1 模型基本設定 – 模型寬度、網格大小 18
3.5.2 彈塑性模型小結 18
3.6 可液化模型 19
3.6.1 地表建物之設計 19
3.6.2 可液化模型之分析項目 19
3.6.3 可液化模型資料監測 19
3.6.4 可液化模型之建置步驟 20
第四章 可液化模型分析結果與探討 47
4.1 模型簡介 47
4.2 地表無建物之模型 47
4.2.1 自由場模型 48
4.2.2 地中壁模型 49
4.2.3 地中壁剛接頂板模型 50
4.2.4 地表無建物之模型小結 51
4.3 地表有建物之模型 52
4.3.1 自由場上有建物之模型 52
4.3.2 地中壁上有建物之模型 53
4.3.3 地表有建物之模型小結 53
第五章 數值分析之問題與困難 121
第六章 結論與建議 127
6.1 結論 127
6.2 建議 127
參考文獻 129
參考文獻 1. 鈴木吉夫、鬼丸貞友、內田明彥,「兵庫県南部地震におけゐ格子状地盤改良効果の検討」,日本建築学会大会學術講演梗概集,第629-630頁,近畿,日本,1996年9月。
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20. 盧志杰,「隧道受震反應分析之研究」,博士論文,國立中央大學土木工程學系,中壢,2009年。
21. 許漢維,「地中壁液化防制效果之離心模型試驗」,碩士論文,國立中央大學土木工程學系,中壢,2014年。
22. 鄭皓謙,「地中壁之地表加載液化防制效果之離心模型試驗」,碩士論文,國立中央大學土木工程學系,中壢,2015年。
指導教授 黃俊鴻(Jin-Hung Hwang) 審核日期 2016-8-24
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