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論文中文名稱:壩心濾水層對仁義潭土石壩耐震分析結果之影響 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The Effects of Core Filtering layer in Seismic Response Analysis of Jenyi-Tan Earthfill Dam [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
出版年度:97
中文姓名:劉凱迪
英文姓名:Kai-Di Liu
研究生學號:95428041
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2008-07-07
論文頁數:141
指導教授中文名:魏敏樺
口試委員中文名:吳博凱;盧之偉
中文關鍵詞:土石壩耐震分析有限差分法遲滯阻尼濾水層滲流
英文關鍵詞:Earthfill damsFinite Difference ElementHysteretic DampingFilterPermeability
論文中文摘要:台灣屬於山多平原少的地形,河川坡度大且長度短,水源涵養不容易,台灣的用水需求卻越來越高,所以,在過去幾年,壩的需求量不斷增加,其中土石壩高度大於15公尺的約有20幾座,其主要的目標大部分是灌溉、民生供水及工業用水為目標,這些土石壩體,靜態穩定性因為長時間的壓密,已經趨向穩定。然而,台灣處於環太平洋地震帶上,依據中央氣象局所公布的信息,台灣從1991年至2006年觀測的結果顯示,每年平均約有1000次的有感地震,可說是相當頻繁,所以土石壩在地震發生時的動態穩定性顯的更值得探討。
在土石壩動態反應分析中有許多方法,包括較早期的擬靜態法,到最近的有限元素法、有限差分法,這些分析方法對於土石壩的耐震能力評估皆有相當程度的可信度,為了提升模擬的真實性,本文以嘉義地區的仁義潭為例,分別輸入Sin波、1999年9月21日集集大地震的加速度,以及同年10月22日的嘉義地震,且採用FLAC程式模擬;阻尼的部分採用材料的遲滯阻尼(Hysteretic Damping),接著在土石壩的壩心增加濾層土壤,與一般常見的分析(不考慮濾層)比較。經由三個加速度波的分析結果發現,濾水層對於加速度以及速度之影響較小,在位移的部分增加濾水層之位移量都小於無增加濾水層之位移;動態孔隙水壓力在增加濾水層以後,明顯的將下游面的超額孔隙壓力減低,證明了濾水層之重要性。
論文英文摘要:There are more than 20 earthfill dams with height over 15 meters in the island of Taiwan for irrigation, industry usages and drinking purposes. According to Central Weather Bureau, every year between 1991 and 2006, there were more than 1000 earthquakes measured, thus it is importance to study of the seismic response of earthfill dams. There are many methods for the purpose of seismic response analysis of earthfill dam. The common methods are the pseudo static analysis, finite element analysis and finite difference analysis. Here, the seismic response of Renyi-Tan earthfill dam has been studied. The study adopted the acceleration records of September 21, 1999, Ji-Ji earthquake, October 22, 1999, Chai-Yi earthquake and ideal sine wave acceleration and observed the effects of these accelerations together with the effects of filtering layer under the downstream slope on the pore-water pressure and settlement of the dam. Hysteretic damping was used to model the changes of shear modulus during shaking.
論文目次:目 錄

中文摘要 i
英文摘要 iii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究方法及內容 2
1.3.1 研究方法 2
1.3.2 研究內容 3
第二章 文獻回顧 5
2.1前 言 5
2.2 土石壩破壞原因 6
2.3台灣地區土石壩資料 7
2.4 土石壩耐震分析 7
2.5土石壩相關研究 13
2.6地震資料處理 16
2.6.1基線修正 16
2.6.2頻譜分析 20
第三章 數值分析 24
3.1前言 24
3.2仁義潭簡介 24
3.3 FLAC軟體簡介 26
3.4 FLAC程式運算概念 26
3.5 FLAC程式之組合律 27
3.5.1組合律種類 27
3.5.2摩爾-庫倫塑性模式 28
3.5.3 Finn模式 36
3.6網格建立 37
3.7滲流分析 40
3.8 FLAC程式的阻尼系統 41
3.8.1雷利阻尼 41
3.8.2遲滯阻尼 45
3.9 FLAC 之動態模式 52
3.9.1 動力輸入 52
3.9.2 吸能邊界 54
3.10 程式模擬流程 56
3.10.1 模型建立 56
3.10.2 輸入參數 56
3.10.3 輸入滲流分析參數 57
3.10.4 輸入材料阻尼 58
3.10.5 輸入Free-Field boundary 59
3.10.6地震波輸入 59
第四章 分析結果 60
4.1初始應力分析 60
4.2沉陷量分析 60
4.3滲流分析 62
4.3.1滲流後應力與強度分佈 65
4.4動態分析 68
4.4.1沉陷量分析 69
4.4.2壩軸波形分析 70
4.4.3上游面波形分析 89
4.4.4下游面波形分析 108
4.4.5動態孔隙水壓 127
4.5 小結 134
第五章 結論與建議 137
5.1結論 137
5.2建議 138
參考文獻 139
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論文全文使用權限:同意授權於2009-08-21起公開