臺灣博碩士論文加值系統

本文之目的在於使用FLAC二維數值分析工具及用RIDO一維數值分析工
具，建立U型擋土牆模型，討論採用如何在RIDO中以彈簧模擬結構側牆效應
之行為，建立RIDO近似之分析模型，以提供初步設計之參考。如果在近似
分析中發現有縮減回撐之可能性，則在簡易小型的工程中，可以直接縮減
回撐，複雜的案例中輔以FLAC二維數值分析進行最後細部設計定案，以降
低施工成本。
研究結果顯示在(1) 永久側壁彎曲勁度遠大於臨時擋土壁勁度(2) 永
久結構底版未設置抗浮榫接剛棒，或抗浮榫設計不得提供水平連接之設計
(3) 永久側壁設置時，最多僅於1 層支撐未拆除之條件限制下，U 型擋土牆
結構之支撐拆除過程，RIDO 可以採用單一彈簧合理模擬永久側壁之貢獻及
拆撐行為。

In this research, a U-shape retaining wall model is constructed using both FLAC, a two
dimensional numerical analysis software, and RIDO, a one dimensional numerical
analysis software. In the first stage of analysis, RIDO model is used with a spring to
simulate the behavior of a structural side wall. In simple and small projects, if reduction
of backward bracing is found in the analysis, we can reduce the bracing as suggested
by the analysis. In complicated projects, FLAC model is used for the final design in
order to reduce the construction costs.
It is found in this research that: (1) Stiffness of permanent side wall is always larger than
that of temporally bracing.; (2) When the permanent structural base slab has no
anti-floating steel key, or the anti-floating steel key is not allow to provide horizontal
connection design; (3) With permanent side wall, and limited to only one layer of
bracing, using a single spring to simulate the permanent side wall in RIDO analysis
provided a reliable result.

中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． I
Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ
誌謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅲ
目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅳ
表目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅶ
圖目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅷ
第一章 緒論
第二章 文獻回顧
2.1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6
2.2 深開挖擋土設計分析方法．．．．．．．．．．．．．．． 6
2.2.1 理論分析模式．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7
2.2.2 實務設計分析工具．．．．．．．．．．．．．．．． 10
2.3 深開挖擋土設計分析實務考量．．．．．．．．．．．．． 11
2.3.1 分析模式的考量．．．．．．．．．．．．．．．．． 11
2.3.2 設計參數考量．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12
2.3.3 施工考量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14
2.4 分析軟體的回饋分析與敏感度評估．．．．．．．．．．． 15
第三章 研究方法
3.1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 17
3.2 研究工具簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19
3.2.1 FLAC 有限差分法．．．．．．．．．．．．．．． 19
3.2.1.1 運算架構．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19
3.2.1.2 FLAC 程式的特性．．．．．．．．．．．．．． 21
3.2.1.3 FLAC 程式進行開挖分析模式之建立．．．．．． 23
3.2.2 RIDO 一維有限元素法．．．．．．．．．．．．．．． 33
3.3 分類．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35
3.4 模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 37
3.5 輸入參數．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38
3.5.1 施工流程示意圖．．．．．．．．．．．．．．．．． 38
3.5.2 RIDO 輸入參數．．．．．．．．．．．．．．．．．． 40
3.5.3 FLAC 輸入參數．．．．．．．．．．．．．．．．．． 46
第四章 分析結果與檢討
4.1 FLAC 與RIDO 開挖支撐模擬比較．．．．．．．．．．．． 49
4.2 FLAC 與RIDO 拆撐模擬比較．．．．．．．．．．．．．． 51
4.3 分析成果比較．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 66
4.4 結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 72
第五章 結論與建議
5.1 結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 103
5.2 建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 103
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105



表 目 錄
表3.2-1 FLAC 和RIDO 程式輸入參數之比較．．．．． 33
表3.5-1 RIDO 採用土層參數表．．．．．．．．．．． 43
表3.5-2 RIDO 採用鋼板樁參數表．．．．．．．．．． 43
表3.5-3 　RIDO 採用支撐型鋼參數表．．．．．．．．． 44
表3.5-4 　RIDO 採用底版參數表．．．．．．．．．．． 45
表3.5-5 　RIDO 採用永久側牆參數表．．．．．．．．． 45
表3.5-6 　RIDO 採用永久底版參數表．．．．．．．．． 46
表3.5-7 　FLAC 採用土層參數表．．．．．．．．．．． 46
表3.5-8 　FLAC 採用鋼板樁參數表．．．．．．．．．． 47
表3.5-9 　FLAC 採用支撐型鋼參數表．．．．．．．．． 48
表3.5-10 　FLAC 採用永久底版參數表．．．．．．．．．48
表3.5-11 　FLAC 採用永久側牆參數表．．．．．．．．．48
表4.3-1 　分析成果比較表．．．．．．．．．．．．． 66




圖 目 錄
圖1-1 一般明挖覆蓋隧道支撐拆除流程與RIDO 模擬示意圖(一)．．． 3
圖1-2 一般明挖覆蓋隧道支撐拆除流程與RIDO 模擬示意圖(二)．．． 4
圖1-3 一般U 型擋土牆支撐拆除流程與RIDO 模擬示意圖．．．．．． 4
圖2.2-1 彈塑性法分析模式(Miyoshi,1977)．．．．．．．．．．． 8
圖2.2-2 應力疊加法分析模式(Konoike & Ono,1987)．．．．．．． 9
圖2.2-3 有限元素法分析結果示意．．．．．．．．．．．．．．． 10
圖3.2-1 FLAC 程式之運算架構．．．．．．．．．．．．．．．．． 20
圖3.4-1 明挖覆蓋隧道支撐拆除流程與RIDO 模擬示意圖．．．．．． 37
圖3.4-2 U 型擋土牆支撐拆除流程與RIDO 模擬示意圖．．．．．．． 37
圖3.5-1 第一二階段施工示意圖．．．．．．．．．．．．．．．． 39
圖3.5-2 第三四階段施工示意圖．．．．．．．．．．．．．．．． 39
圖3.5-3 第五六階段施工示意圖．．．．．．．．．．．．．．．． 40
圖3.5-4 第七八階段施工示意圖．．．．．．．．．．．．．．．． 40
圖3.5-5 U 型擋土牆實體構造結構化概念圖．．．．．．．．．．． 41
圖3.5-6 懸臂樑樑端受單位橫向載重之理論解．．．．．．．．．． 42
圖3.5-7 懸臂樑樑端受單位彎矩載重之理論解．．．．．．．．．． 42
圖4.1-1 志清大樓連續壁RIDO 變位反算分析與實測結果比較圖．．． 50
圖4.2-1 第一階段擋土壁側向變位圖．．．．．．．．．．．．．． 75
圖4.2-2 第一階段擋土壁彎矩圖．．．．．．．．．．．．．．．． 76
圖4.2-3 第一階段擋土壁剪力圖．．．．．．．．．．．．．．．． 77
圖4.2-4 第一階段擋土壁淨外力圖．．．．．．．．．．．．．．． 78
圖4.2-5 第二階段擋土壁側向變位圖．．．．．．．．．．．．．． 79
圖4.2-6 第二階段擋土壁彎矩圖．．．．．．．．．．．．．．．． 80
圖4.2-7 第二階段擋土壁剪力圖．．．．．．．．．．．．．．．． 81
圖4.2-8 第二階段擋土壁淨外力圖．．．．．．．．．．．．．．． 82
圖4.2-9 第三階段擋土壁側向變位圖．．．．．．．．．．．．．． 83
圖4.2-10 第三階段擋土壁彎矩圖．．．．．．．．．．．．．．．． 84
圖4.2-11 第三階段擋土壁剪力圖．．．．．．．．．．．．．．．． 85
圖4.2-12 第三階段擋土壁淨外力圖．．．．．．．．．．．．．．． 86
圖4.2-13 第四階段擋土壁側向變位圖．．．．．．．．．．．．．． 87
圖4.2-14 第四階段擋土壁彎矩圖．．．．．．．．．．．．．．．． 88
圖4.2-15 第四階段擋土壁剪力圖．．．．．．．．．．．．．．．． 89
圖4.2-16 第四階段擋土壁淨外力圖．．．．．．．．．．．．．．． 90
圖4.2-17 第五階段擋土壁側向變位圖．．．．．．．．．．．．．． 91
圖4.2-18 第五階段擋土壁彎矩圖．．．．．．．．．．．．．．．． 92
圖4.2-19 第五階段擋土壁剪力圖．．．．．．．．．．．．．．．． 93
圖4.2-20 第五階段擋土壁淨外力圖．．．．．．．．．．．．．．． 94
圖4.2-21 第六階段擋土壁側向變位圖．．．．．．．．．．．．．． 95
圖4.2-22 第六階段擋土壁彎矩圖．．．．．．．．．．．．．．．． 96
圖4.2-23 第六階段擋土壁剪力圖．．．．．．．．．．．．．．．． 97
圖4.2-24 第六階段擋土壁淨外力圖．．．．．．．．．．．．．．． 98
圖4.2-25 第七階段擋土壁側向變位圖．．．．．．．．．．．．．． 99
圖4.2-26 第七階段擋土壁彎矩圖．．．．．．．．．．．．．．．． 100
圖4.2-27 第七階段擋土壁剪力圖．．．．．．．．．．．．．．．． 101
圖4.2-28 第七階段擋土壁淨外力圖．．．．．．．．．．．．．．． 102

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