(3.238.7.202) 您好!臺灣時間:2021/03/04 20:54
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林啟玉
研究生(外文):Chi-Yu Lin
論文名稱:橫向等向性岩層承受地表條形荷重所衍生應力增量之數值推估
論文名稱(外文):Numerical Prediction of Stress Increments in a Transversely Isotropic Rock Stratum Subjected to Surface Strip Loading
指導教授:葛德治葛德治引用關係馮道偉馮道偉引用關係
指導教授(外文):Te-Chih KeTao-Wei Feng
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
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:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:132
中文關鍵詞:類神經網路條形荷重應力增量FLAC程式傾斜橫向等向性岩層
外文關鍵詞:artificial neural networksFLACstrip loadstress incrementinclined transversely isotropic rock
相關次數:
  • 被引用被引用:5
  • 點閱點閱:100
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
臺灣地區異向性岩石大部屬於橫向等向性之層狀岩盤,其分佈面積甚廣,如西部互層砂頁岩區及脊嶺山至東部之葉理狀變質岩區。其中岩石異向性對岩體內應力分佈有極大的影響,故研究此類岩體之變形及應力行為屬於一重要課題。當地表承受荷重,將導致下方岩層產生應力增量 (□□),其值可用來推估沈陷量及超額孔隙水壓,或判斷岩層是否達到破壞狀態。然而一般所求應力增量之理論解只適用於均質均向性岩體,並不適用異質異向性岩體。
本文主要目的為以FLAC程式探討傾斜橫向等向性岩層承受地表條形荷重之應力增量。分析所採用模式主要以橫向等向線彈性模式為主,分別模擬均質等向性、水平橫向等向性及傾斜橫向等向性岩層,分析於不同平行與垂直構造面之彈性模數比 (E1/E2=1、2、3) 影響下,承受地表條形荷重衍生之應力增量值。其計算結果將繪出一系列曲線圖表,供未來讀者快速取得現地該類岩盤不同狀態下之應力增量值。其部份者亦與 Jurgenson 之均質均向體理論解及王承德之水平橫向等向性岩層者相比較,以檢核數值解之精確性。
此外,利用FLAC所分析之應力增量值共1155組代入倒傳遞類神經網路進行訓練與測試,所考慮輸入參數包括彈性模數比 (E1/E2)、構造面傾角(β)、欲求應力點之座標 (x, y),並將預估的結果與數值模擬結果進行檢核。最後利用類神經網路做線性迴歸運算,建立應力增量簡易預估公式,觀察各影響因子與權重之關係式,以判斷各因子之影響程度,以利日後工程設計參考之用;於給定輸入參數範圍下,其重要性排序分別為y、□、x 及 E1/E2。
Most of anisotropic rocks in Taiwan are in the catalog of transversely isotropic rock, which is widely distributed, for example, the inter-bedded sedimentary rock zone in the western valley-side and the foliated metamorphic rock zone in the central ridge up to the east. Rock anisotropy definitely affects the stress transfer in a rock mass containing such a rock, and the study on the stress distribution and deformation of a mass of this kind is an essential issue. When a ground surface is loaded, beneath it is induced a distribution of stress increments (□□), the information of which can be subsequently used to predict the corresponding settlement and excessive pore water pressure, or judge if a underground zone is near a critical state. However, the commonly-used theoretical solution of □□ is merely suitable to a homogenous and isotropic medium, instead of a non-homogeneous and anisotropic one.
The objective of this thesis is to numerically study the □□ of an inclined transversely isotropic rock subjected to a surface strip load, using a commercial code, FLAC. The deformational law adopted was the linear-elastic transversely isotropic mode, which was in turn used to model an isotropic medium, a horizontal transversely isotropic one, and an inclined transversely isotropic one (for different values of the elastic modulus ratio of parallel versus perpendicular to the structural plane, E1/E2=1, 2, 3), respectively. The simulation results were organized and manipulated as a series of charts in order to provide readers with a rapid access to □□ in such a rock under various conditions. Some of them were also compared with the theoretical solution by Jurgenson for an isotropic medium and that by Wang Cheng-deh for a horizontal transversely isotropic one, for justifying the adequacy of numerical results.
In addition, 1155 sets of FLAC-computed data were substituted into an artificial neural networks analysis with a back-propagation algorithm to establish a predictive nonlinear model of □□, with the input of elastic modulus ratio (E1/E2), inclination of structural plane (□), and coordinates of a point (x, y). Finally, in order to quantitatively distinguish the relative importance among the above input parameters, the same artificial neural networks analysis was used to perform a linear regression analysis for yielding a simplified predictive formulas of □□, in which the significance order from greatest to lest for the given parameter ranges was y, □, x, and E1/E2
中文摘要Ⅰ
英文摘要Ⅱ
誌謝Ⅲ
目錄Ⅳ
表目錄Ⅵ
圖目錄Ⅷ
第一章 緒論 1-1
1.1 研究動機與目的 1-1
1.2 研究方法 1-2
1.3 論文架構1-3
第二章 文獻回顧 2-1
2.1 岩石之異向性2-1
2.2 等向性材料之應力分析2-3
2.2.1 近似分佈法2-3
2.2.2 Boussinesq’s Method2-5
2.2.3 Westergaard’s method2-14
2.3 橫向等向性岩層之應力分析2-16
2.4 國內相關研究2-20
第三章 研究方法3-1
3.1 FLAC程式概述3-1
3.2 FLAC程式的運算程序3-1
3.3 FLAC程式的理論架構 3-3
3.3.1運動方程式 3-3
3.3.2應力-位移關係3-3
3.3.3應力張量的決定3-4
3.3.4不平衡力的決定3-5
3.4 組合律模式 3-7
3.5 FLAC基本術語定義及指令說明 3-9
3.6 FLAC用於岩層承受地表荷重形狀之應力增量分析程序3-12
3.7 數值分析範例3-14
3.7.1分析流程及參數介紹 3-14
3.7.2等向彈性模式分析例3-18
3.7.3橫向等向線彈性模式分析例3-20
第四章 橫向等向性岩層之數值分析4-1
4.1 橫向等向線彈性模式模擬等向彈性之分析結果與比較4-1
4.2 橫向等向線彈性模式分析結果與王承德應力分析之比較4-2
4.3 橫向等向線彈性模式於不同構造面傾角之分析結果與比較4-8
第五章 橫向等向性岩層之應力增量推估5-1
5.1 類神經網路簡介及應用5-1
5.1.1倒傳類神經網路5-2
5.1.2資料取得5-4
5.1.3參數正規化5-4
5.2類神經網路之分析結果與檢核5-5
5.2.1等向性岩體之應力增量推估與檢核5-5
5.2.2水平橫向等向性岩層之應力增量推估與檢核5-6
5.2.3傾斜橫向等向性岩層之應力增量推估與檢核5-7
5.2.4應力增量之線性預估公式5-8
第六章 結論與建議6-1
參考文獻R-1
附錄A 橫向等向性岩層在各構造面傾角之等值應力分佈圖A-1
附錄B 橫向等向性岩層在各構造面傾角之應力增量值B-1
附錄C 類神經網路訓練結果與計算方式C-1
附錄D 橫向等向性岩層之應變增量值D-1
附錄E 橫向等向性岩層在不同構造面傾角之等值應變分佈圖E-1
附錄F 數值模擬輸入程式F-1
[1]Boussinesq,J.(1885):“Villars Application des Potentials a L’Etude de L’Equilibre et du Mouvement des Solides Elastiques,”Gauthier- Villars . [2]Jurgenson, L.(1934):“The Application of Theories of Elasticity and Plasticity to Foundation Problems,”Boston Society of Civil Engineers.[3]Das, B. M.(1984):Principal of Geotechnical Engineering , 3rd Edition PWS, Boston.[4]Ahlvin, R. G., and Ulery, H. H.(1962):“Tabulated Values for Determining the Complete Pattern of Stresses, Strains, and Deflections Beneath a Uniform Circular Load on a Homogeneous Half Space,”in Highway Research Bulletin 342, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, D.C, 1-13[5]廖哲民(1999) :「動態應力作用下砂土層之應力分佈」,博士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南。[6]陳煌銘、劉柏宏、吳柏裕譯(1991): 基本大地工程,科技圖書[7]Newmark, N. M. (1942):“Influence Chart for Computation of Stresses in Elastic Soil,”University of Illinois Engineering Experiment Station, Bulletin No.338.[8]Westergaard, H. M. (1938):“A Problem of Elasticity Suggested by a Problem in Soil Mechanics: Soft Material Reinforced by Numerous Stephen Horizontal Sheets,”in Contribution to the Mechanics of Solids, Stephen Timoshenko 60 the Anniversary Vol., Macmillan, New York.[9]Gaziev, E. and Erlikhman, S. (1971):“Stresses and Strains in Anisotropic Foundations,”Proceedings, Symposium on Rock Fracture, ISRM (Nancy),PaperⅡ-1.[10]Goodman, R.E. (1980): Introduction to Rock Mechanics, John Wiley & Sons, New York.[11]Wang, C.D. (1998):“Computing Stresses and Displacements in a Transversely Isotropic Half-Space, ”Ph.D.Dissertation, National University of Chiao-Tung,Hsinchu[12]Wang, C.D. and J.J. Lian (1998):“Elastic Solution for a Transversely Isotropic Half-Space Subjected to Buried Asymmetric-Loads, ”Int. J. Numer. Anal. Methods Geomech., in press.[13]王承德、廖志中(1998) :「求取橫向等向性岩石受不規則形荷重作用下所引致的垂直應力與地表垂直位移之方法-解析解法與圖解法」岩盤工程研討會論文集,新竹,第467-476頁。[14]FLAC (1993) Fast Lagrangian Analysis of Continua, Volume I: User’s Manual, Itasca Consulting Group Inc., USA.[15]FLAC (1993) Fast Lagrangian Analysis of Continua, Volume II: Verification Problems and Example Applications, Itasca Consulting Group Inc., USA.[16]FLAC (1993) Fast Lagrangian Analysis of Continua, Volume III: Appendices, Itasca Consulting Group Inc., USA.[17]倪贊堯(2000) :「隧道不對稱變形行為之探討」,碩士論文,私立中原大學土木工程研究所,中壢。[18]王承德(2002) : 未發表之水平橫向等向性之條形荷重角隅點下方應力增量,中壢。[19]張俊雄 (1993):「類神經網路在土木工程上之應用研究」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢。[20]Craig Jensen(1997), "QwikNet32 ver 2.15", ANN-Simulator Program,http://home1.inet.tele.dk/c_jensen/ or ttp://www.kagi.com/ cjensen/ .
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 顧瑩華,1998,「對外投資與產業結構調整-台灣電子業實證研究」,經濟論文叢刊,第26卷第4期, 459-486頁。
2. 羅家德,1996,「為什麼矽谷能擊敗一二八公路區──以人際關係網絡觀點探討網絡式組織的優勢」,中山管理評論,第5卷第2期,287-314頁。
3. 趙蕙鈴,1995,「協力生產網絡資源交換結構之特質-經濟資源交換的社會網絡化」,中國社會學刊,75~116頁。
4. 顧瑩華,2000,台商在東南亞及大陸投資之綜合分析,中華戰略學刊, 55-80頁。
5. 賀力行、李陳國,民89.06,臺商網絡在中國大陸競爭優勢初探,經濟情勢暨評論,6:1, 180-197頁。
6. 曾紀幸,1998,「多國籍企業之網路關係及其管理機制—以台灣飛利浦公司為例」,中山管理評論,6卷3期,949-966頁。
7. 陳添枝、顧瑩華,1998,「進口替代與出口擴張:相容或相斥?」,經濟論文叢刊,第26卷,第3期, 293-317頁。
8. 陳忠榮.楊志海,1999,「台灣對外直接投資的決定因素-擴張型與防禦型的比較」,經濟論文叢刊,26:4, 215-240頁。
9. 孫盈哲,1996,我國中小企業產業網路之現況與展望,臺灣銀行季刊,48卷4期。
10. 林錦駿,民90,國內鋼鐵上市公司多角化經營之研究,中鋼技術與訓練,26卷2期,6∼19頁。
11. 李文瑞、曹為忠、陳旭銘,2001,台商赴大陸投資進入模式影響因素之研究—中小企業之實證研究,中山管理評論,9卷1期,61∼86頁。
12. 吳思華,1994年10月,產業經理與產業合作網路體系,臺灣經濟研究月刊。
13. 方世杰,民90,以網路個體分析方法探討我國中小企業之國際化與績效—中衛體系電子資訊業廠商之實證研究,管理學報,18卷1期,49-74頁。
 
系統版面圖檔 系統版面圖檔