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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:郭明瑋
研究生(外文):Ming-Wei Kuo
論文名稱:邊坡上基礎承載力之數值分析
論文名稱(外文):Numerical Analysis on Bearing Capacity of Foundation over Slope
指導教授:田永銘田永銘引用關係
指導教授(外文):Yong-Ming Tien
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:土木工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:160
中文關鍵詞:斜坡承載因子折減因子基礎位置坡角斜坡高度FLAC
外文關鍵詞:slopebearing capacity factorreducing factorfoundation position
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本研究利用FLAC程式,對水平地表與斜坡上之基礎承載行為進行數值模擬。主要目的在於探討坡角10°、20°與30°下,斜坡折減效應對承載力之影響,並提出斜坡承載因子與折減因子之設計圖表以供參考使用。斜坡折減因子之觀念是以水平地表承載力作為基準值,對斜坡承載力進行正規化而獲得。

數值分析之主要參數為:斜坡方面包含斜坡高度與坡角;基礎配置方面包含基礎位置與埋置深度;土壤材料參數方面包含摩擦角、剪脹角與凝聚力。在不同坡角下搭配各參數作一系列探討,以了解各參數對斜坡折減效應之影響。

當基礎置於坡頂處,承載力隨著斜坡高度增大而遞減。高度大於臨界斜坡高度Hcr時,折減效應完全發揮,承載力減至最小且維持定值。基礎位置方面,折減因子隨著基礎距斜坡愈遠而遞增。而隨著坡角與摩擦角增大,基礎與坡頂之臨界距離De(cr)遞增。以上之趨勢主要受到坡角與摩擦角影響,而剪脹角之影響較不顯著。
In this study, FLAC is applied to numerically simulate the behavior of foundation bearing mechanism over horizontal ground and slope. The effect of reduced bearing capacity due to slope is analyzed with slope angles of 10°, 20°, and 30°. Design chart with bearing capacity factors and reducing factor for slope is introduced for applications. The concept of reducing factor is to normalize the bearing capacity factors for horizontal ground with those for slope.

The parameters for numerical analysis are: height and slope angle for slopes; position and embedded depth for foundations; friction angle, dilation angle and cohesion for soil material properties. Combinations of parameters under different slope angles are studied to evaluate the effect of reducing factor.

When a foundation is placed on the edge of a slope, bearing capacity decreases with slope height increases till critical height (Hcr) is reached. Under this circumstance, the effect of reduced bearing capacity due to slope is maximized and the bearing capacity retains a constant no matter how the height of slope increases beyond Hcr . For the effect of foundation relative position, the reducing factors, αγs, αcs and αqs increase with the increasing of distance between edge of a slope and foundation . The critical distance, beyond which the slope effect no longer exists, increases with the increasing of friction angle and slope angle. Above relationships are mainly affected by slope angle and friction angle, but not obvious by dilation angle.
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 Ⅲ
圖目錄 Ⅵ
表目錄 ⅩⅡ
符號說明 ⅩⅤ

第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究架構 2
1.3 本文內容 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 土壤承載理論 5
2.1.1 淺基礎破壞型態 6
2.1.2 Prandtl(1921)與Reissner(1924)承載理論 7
2.1.3 Terzaghi(1943)承載理論 8
2.1.2 Meyerhof (1951)承載理論 10
2.1.3 Hansen(1952)承載理論 11
2.2 斜坡上承載理論 13
2.2.1 Meyerhof (1957)斜坡承載理論 13
2.2.1.1 基礎位於斜坡坡面 14
2.2.1.1 基礎位於斜坡坡頂 15
2.2.2 Graham et al.(1988)斜坡承載理論 18
2.2.3 Gemperline(1988)斜坡承載經驗式 20
2.2.4 Saran et al.(1989)斜坡承載理論 24
2.3 FLAC程式之簡介與應用 30
2.3.1 FLAC程式之理論架構 30
2.3.2 FLAC程式之運算與分析流程 32
2.3.3 文獻上基礎承載之數值研究 33
第三章 數值分析之前置作業與方法 37
3.1 輸入檔之編寫 37
3.1.1 輸入檔內容說明 38
3.2 材料參數之研究 43
3.2.1 楊氏模數 44
3.2.2 波松比 47
3.2.2 張力強度 48
3.2.3 密度 50
3.2.4 純黏土之凝聚力 52
3.2.4 剪脹角 53
3.3 基礎底面網格數與網格大小之研究 57
3.4 分析域邊界效應之研究 64
3.5 基礎寬度尺寸效應之研究 69
第四章 斜坡上基礎承載力之數值分析 75
4.1 水平地表之基礎承載力 75
4.1.3 水平地表承載力之數值分析結果 81
4.1.3.1 水平地表承載因子Nr 82
4.1.3.2 承載因子Nc 85
4.1.3.3 承載因子Nq 87
4.2 斜坡上基礎承載之研究規劃 89
4.2.1 斜坡上基礎承載之參數研究 90
4.2.2 輸入檔內容說明 91
4.2.3 斜坡上基礎承載之數值分析流程 93
4.3 斜坡上基礎承載之分析結果與討論 96
4.3.1 斜坡高度之探討 96
4.3.2 基礎位置之探討 105
4.3.3 斜坡承載因子Nrs之探討 114
4.3.4 斜坡承載因子Ncs之探討 117
4.3.4.1 基礎於坡頂處之Ncs 117
4.3.4.2 不同基礎位置之 120
4.3.5 斜坡承載因子Nqs之探討 123
4.3.5.1 基礎於坡頂處之Nqs 125
4.3.5.2 不同基礎位置之 127
4.3.6 斜坡承載因子與折減因子之應用 129
第五章 結論與建議 137
5.1 結論 137
5.2 建議 139
參考文獻 141
1.王乙翕,「層狀岩盤之承載力」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢(2000)。

2.王孟熙,「斜坡上淺基礎的承載力」,碩士論文,私立淡江大學土木工程研究所,淡水(1993)。

3.黃哲君,「層狀土壤之基礎承載力」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢(1998)。

4.梁至仁,「層狀地層之承載力」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢(1999)。

5.蘇正中,「傾斜互層地層之承載力分析」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢(2002)。

6.陳榮河,「支承力理論」,地工技術雜誌,第十三期,第27-35頁(1986)。

7.蔡光榮,「邊坡淺基礎設計之探討」,地工技術雜誌,第二十三期,第5-15頁(1988)。

8.鄺寶山、王文禮,「FLAC程式於隧道工程之實例分析」,地工技術雜誌,第四十一期,第50-61頁(1993)。

9.Andrawes, K. Z., Al-Omari, R. R., and Kirkpatrick, W. M., “Bearing capacity of a strip foundation on a sand layer overlying a smooth rigid stratum,” Geotechnical and Geological Engineering, Vol. 14, pp. 227-236 (1996).

10.Bolton, M. D., “The strength and dilatancy of sands,” Geotechnique, Vol. 36, No. 1, pp. 65-78 (1986).

11.Bowles, J.E., Foundation Analysis and Design, McGraw-Hill, Singapore (1988).

12.Chen, W.F. and X.L. Liu,, Limit Analysis in Soil Mechanics , Elsevier, Amsterdam (1990).

13.Das, B. M., Theoretical Foundation Enginering, Elsevier, Amsterdam (1987).

14.FLAC, Fast Lagrangian Analysis of Continua, Volume 1: User’s Manual, Itasca Consulting Group Inc., USA (1993).

15.FLAC, Fast Lagrangian Analysis of Continua, Volume 2: Verification Problems and Example Applications, Itasca Consulting Group Inc., USA (1993).

16.FLAC, Fast Lagrangian Analysis of Continua, Volume 3: Appendices, Itasca Consulting Group Inc., USA (1993).

17.Frydman, S., and Burd, H. J., “Numerical studies of bearing-capacity factor Nr,” Journal of Geotechnical and geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 123, No. 1, pp. 20-29 (1997).

18.Graham, J., Andrews, M., and Shields, D. H. “Stress characteristics for shallow footings in cohesionless slopes,” Canadian Geotechnical Journal, Vol. 25, No. 2, pp. 238-249 (1988).

19.Meyerhof, G. G., “The ultimate bearing capacity of foundations,” Geotechnique, Vol. 2, No. 4, pp. 301-331 (1951).

20.Meyerhof, G. G., “Some recent research on the bearing capacity of foundations,” Canadian Geotechnical Journal, Vol. 1, No. 1, pp. 16-26 (1963).

21.Meyerhof, G. G., “Ultimate bearing capacity of footing on sand layer overlying clay,” Canadian Geotechnical Journal, Vol. 11, No. 2, pp. 223-229 (1974).

22.Myslivec, A. and Kysela, Z., The Bearing Capacity of Building Foundations, Elsevier, Amsterdam (1978).

23.Saran, S., Sud, V. K.,and Handa, S. C., “Bearing capacity of footings adjacent to slopes,” Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 115, No. 4, pp. 553-573 (1989).

24.Shields, D., Member, ASCE, Chandler, N., and Garnier, J., “Bearing capacity of foundations in slopes,” Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 116, No. 3, pp. 528-537 (1990).

25.Terzaghi, K. and R.B. Peck, Soil Mechanics in Enginering Practice, 2nd Edition, John Wiley & Sons, New York (1967).

26.Vesic, A. S., “Analysis of ultimate loads of shallow foundations,” Journal of Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 99, No. SM1, pp. 45-73 (1973).

27.Woodward, P. K., and Griffiths, D. V., “Observations on the computation of the bearing capacity factor Nr by finite elements,” Geotechnique, Vol. 48, No. 1, pp. 137-141 (1998).

28.Yin, J. H., Wang, Y. J., and Selvadurai A. P. S., “Inflluence of nonassociatitivy on the bearing capacity of a strip footing,” Journal of Geotechnical and geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 127, No. 11, pp. 985-989 (2001).
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