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論文中文名稱:圓形基礎開挖工程之數值分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Numerical analysis of circular foundation 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:104
畢業學期:第一學期
出版年度:105
中文姓名:呂亭萱
英文姓名:Ting-Hsuan Lu
研究生學號:102428042
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2016/01/04
指導教授中文名:陳水龍
指導教授英文名:Shong-Loong Chen
口試委員中文名:謝百鈎;魏敏樺;何政道
口試委員英文名:Shong-Loong Chen;Shong-Loong Chen;Shong-Loong Chen
中文關鍵詞:圓形擋土壁Plaxis現場監測
英文關鍵詞:Circular retaining wallPlaxisSite monitoring
論文中文摘要:本案採用直徑93.5m(半徑R=46.75m)之圓形連續壁作為擋土措施(共分成60個單元,單元長約4.8~4.9m),因考量連續壁壁體為封閉完整之圓形,可有效地將彎矩轉為軸壓力,故開挖時無需搭配鋼骨內支撐。同時也因無內支撐與中間柱之緣故,在開挖作業時其施工難度亦可大幅降低。
本研究採用PLAXIS 2D之數值模擬軟體作為有限元素(FEM)分析。首先記錄現場地層分佈概況、地層之工程特性、施工步驟與監測資料後,以PLAXIS 2D模擬開挖過程,其中有包括: 湧水發生前與湧水發生後、以不同模式模擬等等作比對,使其分析數據能符合現場監測數據,並採用回饋分析得知當時土壤變化。
分析完PLAXIS 2D與現場監測作比對之後,並採用回饋分析得知當時土壤變化,再進行比對探討。
論文英文摘要:Case with a diameter of 93.5m (radius R = 46.75m) of the circular diaphragm wall as retaining measures (divided into 60 units, units of about 4.8 ~ 4.9m), due consideration the continuous wall wall to complete the circle closed, can effectively moment pressure into the shaft, so without excavation reinforced with inner support. But also because there was no reason within the middle column of the support and, at the time of excavation is also significantly reduced the difficulty of its construction.
In this study, the numerical simulation software PLAXIS 2D finite element as (FEM) analysis. After the first recorded stratigraphic distribution site before formation of the engineering characteristics, construction procedures and monitoring information to PLAXIS 2D simulation excavation process, which includes: before and after the occurrence of the gushing water gushing occur in different model simulations, and so for comparison to analyze the data can meet the on-site monitoring data, and using feedback analysis showed that changes in soil at the time.
After analyzing PLAXIS 2D and field monitoring for comparison, and using feedback analysis showed that changes in soil at the time, and then compare discussed.
論文目次:摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
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 研究方法內容 1
1.3 論文架構與概述 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 開挖連續壁槽溝所導致之行為 4
2.2 深開挖所導致之行為 6
2.2.1 深開挖導致連續壁之變形 8
2.2.2 深開挖導致地表之沉陷 10
2.3 開挖分析在數值模擬之應用 13
2.4 圓形連續壁特性之介紹 15
2.4.1 圓形連續壁之變形行為與受力模式 15
2.4.2 導致圓形連續壁之破壞行為介紹 16
第三章 PLAXIS數值軟體介紹 17
3.1 PLAXIS土壤組合律 17
3.1.1 莫爾庫倫模式(Mohr-Coulomb): 17
3.1.2 應變硬化土壤模式(Hardening Soil Model): 20
3.1.3 硬化小應變土壤模式(Hardening Soil Model with Small Strain): 25
3.2 PLAXIS參數輸入介紹(莫爾-庫倫模式) 27
3.2.1 凝聚力(Cohesion) 27
3.2.2 摩擦角ψ(Friction angle) 27
3.2.3 剪脹角(ψ) 28
3.2.4 楊氏模數 28
3.2.5 柏松比ν ( Poisson’s ratio) 28
3.2.6 飽和單位重γsat與非飽和單位重γunsat 29
3.2.7 界面元素強度 29
3.3 PLAXIS參數輸入介紹(硬化土壤模式) 30
3.4 PLAXIS參數輸入介紹(硬化小應變土壤模式) 31
3.5 Plaxis土層材料排水與不排水之設置 33
第四章 案例介紹 36
4.1 工程概況 36
4.2 土層概況 37
4.3基地地下水位 42
4.4 監測儀器 43
4.5 現場施工過程 45
第五章 數值分析與現場監測比對 85
5.1 數值模擬模型與所需輸入參數 85
5.1.1土層參數設定 88
5.1.2 模擬圓形連續壁之元素 97
5.2 模擬施工步驟 98
5.2.1 Plaxis 2D模擬(灌水於開挖區內) 98
5.2.2 Plaxis 2D模擬(未灌水於開挖區內) 101
5.2.3 Plaxis 2D模擬(模擬環梁與車道) 103
5.3 模擬開挖與現場監測作比對 106
5.3.1 模擬開挖與現場監測作比對 (未灌水於開挖區內) 107
5.3.2 模擬開挖與現場監測作比對 (灌水於開挖區內) 109
5.4 模擬開挖與現場監測作比對(有無環梁與車道比對) 111
5.5 以不同土壤模式開挖開挖與現場監測作比對 112
5.5.1 MC模式與HSS模式作比對(未灌水於開挖區內) 112
5.5.2 MC模式與HSS模式作比對 (灌水於開挖區內) 113
5.6 模擬開挖與現場監測作比對 (監測平移) 114
5.6.1 模擬開挖與現場監測作比對 (未灌水於開挖區內) 116
5.6.2 模擬開挖與現場監測作比對 (灌水於開挖區內) 117
第六章 結論與建議 118
6.1 結論 118
6.2 建議 119
參考文獻 120
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