臺灣博碩士論文加值系統

本文利用二維頻率域邊界元素法，針對無質量剛性條形基礎在受到垂直簡諧外力作用下，以填充槽溝與板樁式槽溝作為震波阻隔機制，探討槽溝後方土壤地表位移振幅大小。並針對各種震波阻隔影響參數，如填充槽溝與板樁式槽溝之幾何形狀參數、填充槽溝與板樁式槽溝與震源之距離以及土壤與填充槽溝填充材質間的阻抗比、剪力波波速比、密度比與板樁式槽溝之板樁材質(鋼板、木板)等加以探討。所得結果皆以平均振幅降低比對各影響參數繪製成圖，並進行比較分析。最後整理出結果及建議，作為日後施工之參考。由分析結果可得知，在最經濟且有效之考量下，混凝土填充槽溝的深度應達到一倍之雷利波波長，而寬度應達到0.8倍之雷利波波長。而對於填充槽溝與震源中心之距離而言，兩者距離在4倍雷利波波長以上為最佳。對於土壤與填充槽溝材質間之相關影響參數來說，土壤與填充槽溝材質間之阻抗比差異越大，對於震波阻隔效果越佳。填充材料如果具有相同剪力波速，則其震波阻隔效率近乎相同。對於板樁式槽溝而言，板樁式槽溝之設置位置對於震波阻隔影響可以忽略，而板樁式槽溝之幾何形狀對於震波阻隔影響，會因板樁材質不同而有所差異。

The paper is to investigate the screening effectiveness of strip foundation subjected to vertical harmonic vibration using in-filled trenches and sheetpiling trenches. Two-dimensional boundary element method in frequency domain is used in this study. The main parameters are considered in this study, including dimensions of in-filled trenches and sheetpiling trenches, such as width, depth, cross-sectional area, and position of trench, impedance ratio, density ratio, and velocity ratio of in-filled material, and the material properties of sheetpiling. To study the efficiency of wave isolation, vertical average amplitude reduction ratio behind trench was analyzed. For vertical vibration analysis, the optimized depth and width of in-filled trench is suggested to be 1.0 Lr and 0.8 Lr respectively, in which Lr is defined to be the Rayleigh wavelength. The optimized distance between the in-filled trench and foundation is about 4 Lr. The more difference of the impedance ratio or velocity ratio, the better wave isolation is. For vertical vibration analysis, using of sheetpiling trench as barrier, the position of sheetpiling trench is insignificant on the screening effectiveness. The Screening effectiveness of the sheetpiling trench dimension is different because of the material of sheetpiling.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
符 號 說 明 XI
第一章、緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的與方法 2
1.3研究內容 2
第二章、文獻回顧 4
2.1引言 4
2.2實驗方法 4
2.3數值方法 6
第三章、彈性基礎振動之邊界元素法理論 13
3.1 引言 13
3.2控制方程式 13
3.3二維頻率域之基本解 15
3.4貝氏交換定理： 16
3.5邊界積分方程式 17
3.6 邊界元素方程式之建立 18
3.7材料阻尼模式 20
第四章、參數研究及個案分析 28
4.1問題描述與基本假設 28
4.2元素網格的切割 28
4.3阻隔範圍之有效選取 29
4.4基礎振動之阻隔機制 30
4.5邊界條件與正規無因次化 30
4.6精度比較 31
4.6.1垂直動力柔度函數精度比較 31
4.6.2地表振幅降低比之精度比較 31
4.7參數研究 32
第五章 分析結果與討論 42
5.1 填充槽溝對於震波阻隔效應之結果與討論 42
5.1.1混凝土填充槽溝對於震波阻隔之影響 43
5.1.1.1混凝土填充槽溝之幾何形狀對於震波阻隔之影響 43
5.1.1.2混凝土填充槽溝距離影響參數對於震波阻隔之影響 45
5.1.2不同填充材料之材料性質對於震波阻隔之影響 46
5.1.3四種填充材料的填充槽溝之震波阻隔分析 47
5.2 板樁式槽溝對於震波阻隔之影響 48
5.2.1板樁式槽溝之幾何形狀對於震波阻隔之影響 48
5.2.2板樁式槽溝距離影響參數對於震波阻隔之影響 49
5.3以倒傳遞類神經網路建構混凝土填充槽溝之震波阻隔預測模式 50
5.4運用基因演算法求混凝土填充槽溝最佳尺寸 50
第六章 結論與建議 87
6.1結論 87
6.1.1填充槽溝部分 87
6.1.2板樁式槽溝部分 88
6.1.3建構混凝土填充槽溝之迴歸分析與求取最佳槽溝尺寸 89
6.2建議 89
參考文獻 91
附錄A. 類神經網路簡介 95
A.1.簡介 95
A.2.倒傳遞類神經網路模式 95
A.3.網路基本架構與分析方式 96
A.4 建立混凝土填充槽溝之迴歸分析 98
附錄B基因演算法簡介 108
B.1 引言 108
B.2 基本原理 108
B.2.1 定義適應度函數 108
B.2.2進行編碼與建立染色體結構 108
B.2.3隨機產生初始族群母體 109
B.2.4將染色體解碼並計算適應函數值 109
B.2.5複製 109
B.2.6交配 109
B.2.7突變 110
B.2.8終止條件 110
B.3研究方式 110
附錄C 混凝土填充槽溝部分……………………………………..…………115
附錄D 鋼板樁槽溝部分………………………………………………..……117
附錄E木板樁槽溝部分 ……………………………………………………..121
附錄F 程式流程圖及副程式目的…………………………………………..123

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