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論文中文名稱:以正規化法評估CPT室內試驗結果 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Evaluation of calibration chamber CPT results using normalization method [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
中文姓名:謝忠霖
英文姓名:Chong-Ling Hsieh
研究生學號:93428033
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2007-06-15
論文頁數:216
指導教授中文名:魏敏樺
指導教授英文名:Gui, Meen-Wah
口試委員中文名:姚大鈞;張哲豪
中文關鍵詞:CPT錐尖阻抗標定試驗離心試驗正規化法
英文關鍵詞:CPTcone tip resistancecalibration chamber testnormalization
論文中文摘要:砂土缺乏凝聚力,所以不容易取得未擾動土樣,但為了取得砂土工程性質,一般多使用現地試驗,最普遍使用的現地試驗方法為圓錐貫入試驗(Cone Penetration Test,CPT)。由於圓錐貫入的過程對周圍土壤所造成的應變是非常大而且複雜,因此要對CPT的結果作出合理的解釋是非常困難的;現今的解釋方法大多根據前人提出的理論分析、標定試驗(Calibration test)及離心試驗(Centrifuge test) ,以建立經驗公式,了解現地砂土之工程特性。
現今模擬現地CPT的室內試驗有標定試驗及離心試驗。傳統標定試驗有邊界狀態(應力或應變控制)及邊界效應的影響,所求得錐尖阻抗(qc)與初始應力的關係會存疑。因此國立交通大學研發一套有別於傳統標定試驗的新型標定系統,有消除邊界效應及接近現地狀況的功能(稱為B5邊界狀態)。
本篇論文分析模擬現地CPT之室內試驗結果,將標定試驗各種邊界狀態(B1、B3、B5)及離心機就室內試驗qc值以初始應力正規化後,對粒徑尺寸效應、邊界效應等可能影響試驗qc值之參數重新比較及探討;並使用孔壁膨脹理論比較與標定及離心試驗結果的差異,評估何種室內試驗最能模擬及符合現地CPT狀態。
論文英文摘要:It is not easy to obtain undisturbed sandy soil sample for evaluation of its engineering properties. As a result, cone penetration test has been widely used in obtaining the properties of sandy soil because of its direct and simple use. However, the results in the field must first be calibrated and one of the most frequently used methods is via the calibration chamber test.
Because of the complex field conditions, there are currently five types of boundary conditions that can be used to simulate field conditions. As a result, the database of the calibration chamber tests is huge. Unlike the conventional method of interpretation of alibration result, this study tries to use the normalization method to reinterpret the available calibration result and to reevaluate some of the parameters that are sensitive to the cone tip resistance.
論文目次:摘 要 i
ABSTRACT ii
Acknowledgements iii
目 錄 iv
表 目 錄 vii
圖 目 錄 ix
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 論文內容與分章概述 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 圓錐貫入試驗 4
2.2 圓錐貫入試驗之理論分析 7
2.2.1 承載力理論 7
2.2.2 孔壁擴張理論 9
2.3 模擬現地CPT之標定試驗 10
2.3.1 標定系統之發展歷史 10
2.3.2 標定試驗之邊界狀態控制 13
2.3.3 標定試驗之邊界效應的影響 19
2.4 模擬現地CPT之離心機試驗 21
2.4.1 大地離心機的發展歷史 21
2.4.2 離心試驗之模擬理論 22
2.4.2.1 離心試驗之模擬概念 23
2.4.2.2 離心試驗之尺度效應 24
2.4.2.3 離心試驗之應力誤差 28
2.4.2.4 離心試驗之深度修正 30
2.5 標定試驗之問題討論 30
第三章 標定及離心試驗之qc值與初始應力關係的探討 36
3.1 標定試驗原始qc值與初始應力的探討 36
3.2 標定試驗qc值正規化後與初始應力的關係 45
3.2.1 qc/σv、qc/σh、qc/σ0正規化值之探討 45
3.2.2 qc/σv0.5、qc/σh0.5、qc/σ00.5正規化值之探討 52
3.2.3 (qc-σv) /σ′v、(qc-σh) /σ′h、(qc-σ0)/σ′0正規化值之探討 59
3.3 最佳化標定試驗qc值重新評估與初始應力的關係 66
3.3.1 B1柔性邊界狀態qc值之最佳化比較 68
3.3.1.1 以正規化Qv(3)求取最佳化qc值與初始應力之關係 68
3.3.1.2 以正規化Qh(3)求取最佳化qc值與初始應力之關係 73
3.3.1.3 以正規化Q0(3)求取最佳化qc值與初始應力之關係 77
3.3.1.4 以正規化Qv(2)求取最佳化qc值與初始應力之關係 81
3.3.2 B3剛性邊界狀態qc值之最佳化比較 85
3.3.2.1 以正規化Qv(3)求取最佳化qc值與初始應力之關係 85
3.3.2.2 以正規化Qv(2)求取最佳化qc值與初始應力之關係 88
3.3.3 B5模擬現地邊界狀態qc值之最佳化比較 91
3.3.3.1 以正規化Qv(3)求取最佳化qc值與初始應力之關係 91
3.3.3.2 以正規化Qh(3)求取最佳化qc值與初始應力之關係 97
3.3.3.3 以正規化Q0(3)求取最佳化qc值與初始應力之關係 103
3.3.3.4 以正規化Qv(2)求取最佳化qc值與初始應力之關係 109
3.4 討論 115
3.4.1 運用正規化法評估qc值與初始應力的關係 115
3.4.2 最佳化法評估qc值與初始應力的關係 119
第四章 標定及離心試驗qc值與影響參數之探討 122
4.1 邊界狀態的影響 122
4.2 粒徑尺寸的影響 129
4.3 邊界效應的影響 135
4.3.1 室內試驗qc值與邊界效應的關係 135
4.3.2 最佳化後標定試驗qc值與邊界效應的關係 138
4.4 標定試驗之側向包覆材料不同對試驗qc值的影響 140
4.5 相對密度與室內試驗qc值的關係 143
4.5.1 經驗qc值與離心試驗qc值之曲線關係 149
4.5.2 經驗qc值與B5模擬現地邊界狀態qc值之曲線關係 151
4.5.3 經驗qc值與B5模擬現地邊界狀態最佳化qc值之曲線關係 154
4.6 室內與現地CPT試驗結果之比較 156
4.6.1 中等緊密砂 156
4.6.2 緊密砂 164
4.6.3 討論 171
第五章 離心及標定試驗與膨脹性砂土之孔壁膨脹理論的比較 172
5.1 孔壁膨脹理論 172
5.2 膨脹性砂土之極限應力Pu 175
5.3 理論值與標定試驗B5邊界狀態試驗值的比較 179
5.3.1 使用臨界摩擦角計算 179
5.3.2 使用最大摩擦角計算 184
5.4 理論值與離心試驗值的比較 187
5.4.1 使用臨界摩擦角計算 187
5.4.2 使用最大摩擦角計算 191
5.5 討論 195
第六章 結論與建議 196
6.1 結論 196
6.2 建議 197
參考文獻 200
附錄A 最佳化qc值的求法 206
附錄B 彙整標定試驗qc值曲線關係 211
作 者 簡 介 216
論文參考文獻:參考文獻

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論文全文使用權限:同意授權於2008-08-27起公開