博碩士論文 983202033 詳細資訊




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姓名 邱益增(Yi-zeng Ciou)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 加勁土堤受震反應之離心模型試驗
(Centrifuge modeling on seismic behavior of reinforced earth embedment)
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摘要(中) 加勁擋土結構在1980年代後期引進台灣,自此加勁材料及各式加勁結構蓬勃發展。台灣屬於地震頻繁地區,結構物設計須考慮地震作用下之安全性,若要將耐震性能設計觀念應用於土堤耐震設計,則有必要掌握土堤結構在不同等級地震作用下之變形性,以及影響其動態行為的相關參數。
本研究利用離心模型試驗研究加勁土堤動態反應,改變不同加勁材強度、加勁材長度及加勁間距,變化土堤坡度及高度,探討不同幾何條件與加勁材料配置下,在不同強度振動力作用下,加勁土堤加速度與變形性之差異。
研究結果顯示:(1)模擬現地4m高的加勁土堤試驗結果顯示土堤顯著頻率在10Hz左右,8m高的加勁土堤試驗中,土堤顯著頻率約在5.7Hz,改變加勁間距、加勁長度及土堤坡度對土堤顯著頻率影響不大。模擬現地12m高加勁土堤的試驗顯著頻率為4.5Hz,顯示加勁土堤顯著頻率與高度有明確的相關性。(2)少數1Hz振動事件中的加速度變化會呈現縮小反應,縮小反應與土堤大量變形有關。(3)8m高的加勁土堤試驗中,加勁材強度112kN/m及62.5kN/m的試驗結果顯示加勁土堤耐震性能均十分良好。(4)由8m高加勁土堤內部斷裂破壞連線可知,斷裂位置與坡面水平距離最遠的加勁材大多位於土堤頂部,破壞面類似圓弧破壞。(5)由試驗後破壞土堤回收的加勁材可知,土堤底部往上約0.2~.03H的加勁材伸長量最大。
摘要(英) A series of centrifuge model tests was conducted to simulate the dynamic response of reinforced earth embedment. The variables considered in the centrifuge testing program were the reinforcement tensile strength, reinforcement spacing, reinforcement length, embedment height, and slope inclination. The main objectives were to investigate reinforced earth embedment in different reinforced type, and geometry.
According to model test results, the following conclusions are made:
(1) For a 4m-high embedment, the predominant frequency is about 10Hz, for an 8m-high embedment, the predominant frequency is about 5.7Hz, and for a 12m-high embedment, the predominant frequency is about 4.5Hz, which means predominant frequency had a significant association with the height of embedment. (2)There are some acceleration attenuation phenomenon occurs at 1Hz event and related to the significant movement of the embedment. (3)For all 8m-high embedment, model conducted with the reinforcement tensile strength 112kN/m and 62.5kN/m performed very well under seismic loading.
(4) According to the rupture point of reinforcement we can draw a failure surface, the failure surface it similar to a circular failure surface.
關鍵字(中) ★ 顯著頻率
★ 振動台試驗
★ 加勁土堤離心
關鍵字(英) ★ centrifuge shaking table test
★ predominant frequency
★ reinforced earth embedment
論文目次 摘要i
Abstractii
誌謝iii
目錄v
表目錄vii
圖目錄viii
第一章、緒論1
1-1研究動機與目的1
1-2研究方法1
1-3論文架構2
第二章、文獻回顧3
2-1加勁擋土結構破壞機制3
2-2美國聯邦公路總署之加勁土坡設計規定4
2-3離心模型試驗相關研究4
2-3-1靜態離心模型試驗相關研究4
2-3-2動態離心模型試驗相關研究7
2-4離心模型基本原理9
2-4-1離心模型基本相似律9
2-4-2離心模型試驗模型模擬的觀念10
第三章、試驗規劃與配置21
3-1試驗土樣及其基本性質21
3-2試驗儀器與設備22
3-2-1地工離心機與振動台22
3-2-2振動台控制系統與資料擷取系統22
3-2-3固壁式蜂巢試驗箱23
3-2-4各式感測器23
3-2-5移動式霣降機24
3-3加勁材材料性質25
3-4試驗準備步驟與流程25
3-4-1試驗箱之準備與組立25
3-4-2土壤試體製作26
3-4-3離心飛行前準備工作27
第四章、試驗結果與分析44
4-1試驗規劃44
4-2輸入振動條件46
4-3加速度歷時轉換函數分析46
4-3-1加勁土堤顯著頻率47
4-3-2不同配置對加勁土堤顯著頻率影響48
4-3-3小結51
4-4加勁土堤內部加速度反應51
4-4-1不同配置對加勁土堤加速度放大反應之影響51
4-4-2加勁土堤加速度放大倍率53
4-4-3加勁土堤加速度放大倍率小結56
4-5加勁土堤受震引致之變形57
4-5-1加勁土堤累積沉陷與相對密度變化57
4-5-2加勁土堤側向位移61
4-5-3小結62
4-6加勁土堤破壞機制63
第五章、結論與建議151
5-1結論151
5-2建議152
參考文獻153
參考文獻 參考文獻
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指導教授 黃俊鴻、李崇正
(Jin-Hung Hwang、Chung-Jung Lee)
審核日期 2012-8-14
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