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論文中文名稱:深開挖中扶壁及地中壁在不同影響因子下之效率分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Efficiency Analysis on Buttress Walls and Cross Walls in Deep Excavation under Various Factors of Influence [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
畢業學年度:104
畢業學期:第二學期
中文姓名:黃之辰
英文姓名:Huang Chih-Chen
研究生學號:101428028
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2016/07/09
指導教授中文名:陳水龍
口試委員中文名:陳水龍;何政道;謝百鈎
中文關鍵詞:扶壁、地中壁、連續壁、深開挖、有限元素法
英文關鍵詞:Buttress Wall, Cross Wall, Diaphragm Wall, Deep Excavation, FEM
論文中文摘要:近年來都會區建築都朝高樓層深開挖做設計,而深開挖工程中採用地中壁及扶壁之工法越趨頻繁。本研究主要探討在不同地中壁、扶壁影響因子(包括間距、長度、厚度、貫入深度)下其對抑制壁體變位及地表沉陷之效果,並求得本研究案例地中壁、扶壁設置之效率。根據研究指出,地中壁、扶壁設置間距及長度對於壁體變位及地表沉陷之影響很大,而厚度、貫入深度對於壁體變位及地表沉陷之影響並不明顯。在本研究案例中,地中壁設置數量超過4道,或間距小於10 m後其對於抑制壁體變位及地表沉陷之效果就趨於緩和;扶壁設置數量超過3道或間距小於8.5m後其對於抑制壁體變位及地表沉陷之效果就趨於緩和。扶壁長度超過13.5m後對於抑制壁體變位及地表沉陷之效果就趨於緩和。至於地中壁與扶壁之厚度、貫入深度對抑制壁體變位及地表沉陷之成效並不大。由綜合比較得知,在任何影響因子下地中壁抑制之能力都優於扶壁,而研究中提供之趨勢線公式可供參考。本研究之方法與結論期望能提供給業界作為設計參考之用。
論文英文摘要:Deep excavation has been incorporated in high-rise designs in urban building projects for years, and buttress walls and cross walls are frequently seen in deep excavation. Therefore, this study was intended to investigate their effects on suppressing diaphragm wall displacements and ground settlement under various factors that have influence on buttress walls and cross walls (e.g. spacing, length, thickness and penetration depth) and determine the efficiency of these retaining structures in the case study. The results indicated great influence of spacing and length of the buttress walls and cross walls on diaphragm wall displacements and ground settlement, whereas this was not the case for wall thickness and penetration depth. In the case of this study, the suppression of diaphragm wall displacements and ground settlement became mild when 4 or more cross walls were installed or the spacing between these walls was less than 10m. This was the same when 3 or more buttress walls were installed or the spacing between these walls was less than 8.5m. Also, the same was discovered when the length of buttress walls exceeded 13.5m. However, the thickness and penetration depth of the buttress walls and cross walls produced insignificant suppression on the diaphragm wall displacements and ground settlement. From the above, it is clear that cross walls performed better than buttress walls for every factor of influence, as the trend line formula provides a justification. The method and conclusions proposed in this study may be helpful for future designs.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iv
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研究方法與內容 2
1.3論文架構及分析流程概述 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
2.1.1影響擋土壁體變形因素 4
2.1.2擋土壁體變形之特性 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 24
2.4.1 扶壁及地中壁之應用 24
2.4.2 扶壁及地中壁之種類 24
2.4.3 扶壁及地中壁之施作方法 25
2.4.4 扶壁及地中壁施工之配筋施作 30
2.4.5 扶壁及地中壁施工機具之敲除方式 30
第三章 PLAXIS數值分析與模擬 32
3.1 分析軟體介紹 32
3.2 有限元素分析方法 33
3.3 土壤材料之組合律 34
3.3.1線彈性應力-應變關係 34
3.3.2莫爾庫倫模式 35
3.3.3 硬化土壤模式 38
3.4 參數輸入介紹 41
3.4.1 莫爾-庫倫模式 41
3.4.2 硬化土壤模式 43
3.5 土層材料排水與不排水之設置 44
3.5.1基本理論 44
3.5.2參數輸入 47
3.6 模型建立流程 48
第四章 數值模擬與監測資料之驗證 50
4.1 工程概況 50
4.1.1 土層概況 52
4.1.2 連續壁、地中壁及扶壁設置之概述 57
4.1.3 支撐結構概述 58
4.1.4 監測系統介紹 60
4.2 數值模擬介紹 62
4.2.1 模型幾何 62
4.2.2 土壤初始應力 63
4.2.3 土壤參數選用 63
4.2.4 鄰房及道路載重參數設置 69
4.2.5 連續壁、扶壁及地中壁參數設置 73
4.2.6 支撐參數設置 75
4.3 施工步驟 77
4.4 分析結果與案例驗證 79
第五章 扶壁及地中壁之效率分析 86
5.1 地中壁間距之影響 87
5.1.1 地中壁間距對南側壁體變位及地表沉陷之影響 87
5.1.2 地中壁間距對北側壁體變位及地表沉陷之影響 92
5.2 地中壁厚度之影響 97
5.2.1 地中壁厚度對南側壁體變位及地表沉陷之影響 97
5.2.2 地中壁厚度對北側壁體變位及地表沉陷之影響 101
5.3 地中壁貫入深度之影響 104
5.3.1 地中壁貫入深度對南側壁體變位及地表沉陷之影響 104
5.3.2 地中壁貫入深度對北側壁體變位及地表沉陷之影響 108
5.4 扶壁間距之影響 111
5.5 扶壁厚度之影響 116
5.6 扶壁貫入深度之影響 119
5.7 扶壁長度之影響 122
5.8 地中壁及扶壁綜合比較 126
第六章 結論與建議 129
6.1 結論 129
6.2 建議 131
參考文獻 132
符號彙編 136
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論文全文使用權限:同意授權於2021-08-21起公開