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論文中文名稱:扶壁及地中壁於深開挖之數值分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Numerical Analysis of Buttress Walls and Cross Walls in Deep Excavation [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:土木工程系土木與防災碩士班(碩士在職專班)
畢業學年度:103
畢業學期:第二學期
中文姓名:馮竣蔚
英文姓名:Jyen-Wei Fong
研究生學號:102428031
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2015/07/23
指導教授中文名:陳水龍
口試委員中文名:謝百鈎;魏敏樺;何政道
中文關鍵詞:深開挖扶壁地中壁連續壁有限元素法
英文關鍵詞:ButtressCross WallDeep ExcavationDiaphragm WallFEM
論文中文摘要:目前臺北都會區朝向高度發展之多元型建築,深開挖工程案例屢見不鮮,則扶壁及地中壁為鄰房建築物在開挖常用的防護措施。目前台灣尚未有相關的標準設計規範成立,有鑑於此,為暸解扶壁及地中壁對於深開挖造成壁體變行和地表沈陷之影響,故本研究採用三維有限元素法PLAXIS 3D軟體分析,再針對扶壁及地中壁不同之間距、厚度和貫入深度進行探討。
根據預測結果顯示,使用扶壁及地中壁可有效減少連續壁側向位移及地表沉陷影響;適度設置間距可有效抑制側向變形,若設計間距越短,其抑制連續壁側向變形效果越好;建議地中壁間距正規化Scw/H=0.65即可達到抑制變形效果,則建議扶壁間距正規化Scw/H=0.53即可。隨著地中壁及扶壁貫入深度變短,能提供連續壁抵抗彎矩力逐漸減少,建議貫入深度正規化Hp/H=1.63。然而,連續壁側向變形會隨著厚度增加而減少,但影響不大。將其間距、厚度與貫入深度之DDR值與SRR值正規化,可作為台北地區深開挖工程施作地中壁及扶壁設計之依據。
論文英文摘要:Currently the Taipei metropolitan area toward pluralistic building height of development, deep excavation is not uncommon, the buttress walls and cross walls of the building excavation common protective measures. At present, Taiwan has not yet established the relevant standard design specifications for understanding buttress walls and cross walls cause for deep excavation walls displacement and the surface settlement, In this study, three-dimensional finite element method analysis PLAXIS 3D software, and then for buttresses different spacing, thickness, and depth were discussed.
According to the prediction results showed that use of the buttresses can effectively reduce the lateral displacement and surface settlement diaphragm wall effect; Appropriate settings spacing can effectively suppress lateral displacement, the shorter distance if the design, which inhibit the diaphragm wall maximum lateral deformation better; Recommend cross wall spacing normalization Scw/H = 0.65 can be achieved by suppressing deformation effect, it is recommended that buttresses spacing normalization Scw/H = 0.53. With the depth shortened buttresses to provide diaphragm wall decreased resistance moment force, suggested depths normalization Hp / H = 1.63. However, diaphragm wall lateral displacement decreases with increasing thickness, but little impact. The DDR values and SRR values spacing, thickness and depth of normalization, as the Taipei area facilities for deep excavation design based on the buttress walls and cross walls.
論文目次:摘要 i
Abstract ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2研究方法與內容 2
1.3論文架構概述 2
第二章 文獻回顧 4
2.1深開挖引致擋土牆側向變位之特性 4
2.2深開挖引致地表沉陷之特性 9
2.3 數值分析在深開挖工程之應用 14
2.4 扶壁及地中壁介紹 21
2.4.1 扶壁及地中壁之應用 22
2.4.2 扶壁及地中壁之種類 22
2.4.3 扶壁及地中壁之施作方法 23
2.4.4 扶壁及地中壁施工之配筋施作 29
2.4.5 扶壁及地中壁施工機具之敲除方式 29
第三章 Plaxis數值分析與模擬 30
3.1 分析軟體介紹 30
3.2 有限元素分析方法 31
3.3 土壤材料之組合律 32
3.3.1 線彈性應力-應變關係(Linear-elasticity): 32
3.3.2 莫爾庫倫模式(Mohr-Coulomb): 33
3.3.3 軟弱土壤潛變模式(Soft Soil Creep Model): 36
3.3.4 應變硬化土壤模式(Hardening Soil Model): 36
3.3.5 硬化小應變土壤模式(Hardening Soil Model with Small Strain): 39
3.4 參數輸入介紹 42
3.4.1 莫爾-庫倫模式 42
3.4.2 硬化土壤模式 44
3.4.3 硬化土壤小應變土壤模式 46
3.5 土層材料排水與不排水之設置 47
3.6 分析流程 49
第四章 數值模擬分析與監測資料驗證 51
4.1 案例介紹 51
4.1.1土層概況 52
4.1.2 連續壁、扶壁及地中壁設置 57
4.1.3 支撐設置 57
4.1.4 監測系統介紹 60
4.2 數值模擬模型與輸入參數 60
4.2.1土層參數設置 62
4.2.2鄰房及道路載重參數設置 68
4.2.3連續壁、扶壁及地中壁參數設置 69
4.2.4 支撐參數設置 72
4.3 施工步驟 73
4.4 分析結果與案例驗證 75
第五章 扶壁及地中壁之效率分析 84
5.1 扶壁及地中壁效率分析 84
5.1.1 地中壁間距之影響 84
5.1.2 地中壁貫入深度之影響 91
5.1.3 地中壁厚度之影響 95
5.1.4 扶壁間距之影響 98
5.1.5 扶壁厚度之影響 106
第六章 結論與建議 109
6.1 結論 109
6.2 建議 110
參考文獻 111
附錄 115
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論文全文使用權限:同意授權於2020-08-19起公開