博碩士論文 993202011 詳細資訊




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姓名 游文吉(YU,WEN-CHI)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 預力混凝土橋梁受洪水沖刷後之側推與逐漸倒塌之研究
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摘要(中) 由於台灣之特殊地理位置與地形,使得島內橋梁於雨季中經常飽受洪水衝擊與面臨崩塌之危機。其中,人為與天然的災害造成河道改變、河床沖刷、以及基礎淘空,大幅地提升橋梁倒塌的機率,如何避免或減輕橋梁倒塌所造成的損失成為一項重要的課題。本論文研究預力混凝土橋梁的倒塌行為,首先以雙園大橋於莫拉克颱風時的結構設計與河床環境為範例,探討極端洪水作用與河床沖刷對橋梁行為之影響,並使用替代路徑法分析預力混凝土橋梁的逐漸倒塌機制,最後提出有效的補強方案,避免預力混凝土橋梁產生全面式的逐漸倒塌。
摘要(英) Frequent strong typhoons in Taiwan often cause flooding that consequently results in the scouring of bridges crossing rivers. The exposure of pier foundations due to scouring reduces the foundation bearing capacity to resist floods and earthquakes. The objective of this dissertation is to evaluate the influence of scouring and exposure of piles on the behavior of bridges under floods. A complex and detailed three-dimensional finite element model is developed to study the nonlinear behavior of prestressed concrete bridge. Valuable insights into the influence of exposure of piles on the bridge behavior subjected to flooding are obtained. In addition, the mechanism of progressive collapse for scoured bridges is identified using the alternative path method. Appropriate retrofit strategies are suggested accordingly.
關鍵字(中) ★ 預力混凝土橋梁
★ 逐漸倒塌
★ 替代路徑法
關鍵字(英) ★ prestressed concrete bridge
★ progressive collapse
★ alternative path method
論文目次 目錄
摘要 ------------------------------------------------------------------------------ I
ABSTRACT ------------------------------------------------------------------- II
誌謝-------------------------------------------------------------------- III
目錄 ----------------------------------------------------------------------------- Ⅳ
表目錄 --------------------------------------------------------------------------Ⅷ
圖目錄 -------------------------------------------------------------------------- Ⅸ


頁次
第一章 緒論 ------------------------------------------------------------------1
1.1 研究動機 ---------------------------------------------------------------1
1.2 研究目的 ---------------------------------------------------------------2
1.3 研究方法 ---------------------------------------------------------------3
1.4 研究架構 ---------------------------------------------------------------3
第二章 文獻回顧 ----------------------------------------------------5
2.1 雙園大橋基本資料 ---------------------------------------------------5
2.2 結構系統抵抗逐漸倒塌設計方法與相關研究------------------14
2.2-1結構系統抵抗逐漸倒塌的設計方法 ----------------------15
2.2-2 利用替代路徑法分析鋼結構系統抵抗逐漸倒塌的相關 研究---------------------------------------------------------------------18
2.2-3 連續箱型梁橋抵抗逐漸倒塌分析與設計方法 ---------20
第三章 三維非線性預力混凝土橋梁模型 ------------------------23
3.1 材料模型 --------------------------------------------------------------23
3.1-1混凝土 ----------------------------------------------------------23
3.1-2鋼筋 -------------------------------------------------------------26
3.1-3預力筋 ----------------------------------------------------------27
3.2 混凝土基樁側推試驗 ----------------------------------------------28
3.3 雙園大橋模型建立與頻率驗證 ----------------------------------36
3.3-1雙園大橋數值模型 -------------------------------------------36
3.3-2數值模型頻率驗證 -------------------------------------------40
第四章 預力混凝土橋梁之側推行為研究 ------------------------48
4.1 橋梁分析模型建立 --------------------------------------------------48
4.2橋梁側推分析結果 ---------------------------------------------------52
4.2-1 P10~P13橋段之側推分析結果 ----------------------------52
4.2-2 P13~P16橋段之側推分析結果 ----------------------------60
4.2-3 綜合比較 ------------------------------------------------------66
4.3基樁補強與河床深度對橋梁側推行為之影響 -----------------67
4.3-1側推行為分析 -------------------------------------------------67
4.3-2 沖刷深度對橋梁側推行為參數之探討 ------------------83
4.4單一橋墩的颱洪水壓側推分析 ------------------------------------86
4.4-1橋墩側推分析結果 -------------------------------------------86
4.4-2橋墩側推曲線參數之研究 ----------------------------------97
4.5考慮動床效應之單墩側推分析 ----------------------------------103
4.5-1同河床深度下,不同型式墩基礎受水流側推之情形---104
4.5-2浮木掛淤下,不同型式墩基礎受水流側推之情形-----106
4.6預力混凝土橋梁受極端洪水側推之結論 ----------------------107
第五章 預力混凝土橋梁逐漸倒塌行為研究 -------------------109
5.1橋梁逐漸倒塌行為研究 - 不考慮水流作用力 ---------------111
5.1-1 P10~P13橋梁逐漸倒塌分析結果 ------------------------111
5.1-2 P13~P16橋梁逐漸倒塌分析結果 ------------------------133
5.1-3 小結 -----------------------------------------------------------154
5.2橋梁逐漸倒塌行為研究 - 考慮水流作用力 ------------------155
5.2-1 P10~P13橋梁分析結果 ------------------------------------155
5.2-2 P13~P16橋梁逐漸倒塌分析結果 ------------------------182
5.2-3 小結 -----------------------------------------------------------205
5.3 預力混凝土牆梁逐漸倒塌行為之防治 ------------------------206
5.4 綜合討論 ------------------------------------------------------------214
5.4-1逐漸倒塌機制 ------------------------------------------------214
5.4-2 預防逐漸倒塌建議 ----------------------------------------216
第六章 結論 ----------------------------------------------------------------217
參考文獻 ---------------------------------------------------------------------220
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指導教授 洪崇展(Chung-Chan Hung) 審核日期 2012-12-17
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