跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.192.38.49) 您好!臺灣時間:2023/02/09 14:49
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

: 
twitterline
研究生:侯信宇
研究生(外文):Shen-Yu Hou
論文名稱:地下延性鑄鐵管通過斷層之接頭佈設研究
論文名稱(外文):Study about Joints Allocation of Ductile Iron Pipe Crossing Active Fault
指導教授:蔡錦松蔡錦松引用關係
指導教授(外文):Jiin-Song Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
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:81
中文關鍵詞:延性鑄鐵管斷層接頭
外文關鍵詞:DIPfaultjoint
相關次數:
  • 被引用被引用:10
  • 點閱點閱:407
  • 評分評分:
  • 下載下載:65
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本文研究目的在透過探討地下延性鑄鐵管線於斷層錯動時的行為,以獲得降低管線損害程度之耐震方案。所選擇研究的對象延性鑄鐵管(DIP),是國內自來水輸配水管線使用比例較高的,其特色為以接頭接合各段管體,連結成為一長直管線以達到供水之目的。透過有限元素軟體ANSYS進行數值模擬,了解斷層錯動時,埋置地下之管線,特別是接頭的受力與變形的行為。同時比較不同管徑、管段長度的影響。藉此評估管線因斷層錯動而破壞的區域與程度,以爭取災後搶修之時效。進一步研究如何決定管線通過斷層適切的管徑與管長,以降低管線損害程度。
研究結論指出,較大之管徑能承受較大之斷層錯動,選擇較短之管段長度能有效縮小管線破壞的範圍。另外,針對實際工程使用上,將管徑、管長、斷層錯動量與管線破壞範圍四者間之關係簡化為圖表形式,可用於震災現場估計管線破壞範圍,加速搶修與復原工作。也可用於管線佈設時的參考依據。
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 研究內容與方法 2
1-4 論文架構 3
第二章 相關研究回顧 7
2-1 活動斷層相關研究 7
2-1-1 活動斷層之定義 7
2-1-2 活動斷層之分佈 9
2-1-3 活動斷層之工程評估 9
2-2 管線通過斷層相關研究 10
2-2-1 斷層引致管線破壞之機制 10
2-2-2 管線通過斷層分析模式 11
2-2-2-1 繩纜元素模式 11
2-2-2-2 樑元素模式 12
2-2-2-3 殼元素模式 13
2-2-2-4 接頭管線模式 13
2-2-3 管線通過斷層耐震考量 14
2-3 埋管與土壤互制效應 16
2-3-1 垂直向土壤—管線互制效應 16
2-3-2 軸向土壤—管線互制效應 18

第三章 延性鑄鐵管接頭行為 32
3-1 接頭型式 32
3-1-1 柔性接頭 32
3-1-2 剛性接頭 33
3-1-3 鎖扣型接頭 33
3-2 接頭力學特性 33
3-2-1 軸向受力變形行為 34
3-2-2 撓曲受力變形行為 35
3-2-3 接頭受力變形行為歸納 35
3-3 接頭破壞準則 36
第四章 接頭佈設數值分析 43
4-1 數值分析工具 43
4-2 基本假設 43
4-3 分析模式 44
4-3-1 管體模擬 44
4-3-2 接頭模擬 44
4-3-3 管體—土壤互制效應模擬 45
4-3-4 邊界條件 45
4-4 分析條件 45
4-5 分析步驟 46
4-6 分析結果與討論 46
4-6-1 管線破壞行為討論 46
4-6-2 管線破壞範圍比較 47
第五章 管線通過斷層之佈設規劃 71
5-1 設計規劃流程 71
5-2 計算例 72
5-3 設計規劃考量 73
第六章 結論與建議 76
6-1 結論 76
6-2 建議 77
參考文獻 78
[1]王炳鑫,「台灣九二一集集地震公共給水管線設備損害報告」,自來水會刊雜誌,第十九卷,第一期,第64~81頁,2000。
[2]中國國家標準,延性鑄鐵管(CNS 10808),1998。
[3]邱耀正、冀樹勇、黃浩志,「斷層滑動引致埋管受軸壓之穩定分析」,中國土木水利工程學刊,第五卷,第四期,第347~354頁,1993。
[4]林啟文、張徽正、盧詩丁、石同生、黃文正,「台灣活動斷層概論—五十萬分之一台灣活動斷層分佈圖說明書(第二版)」,經濟部中央地質調查所特刊,第十三號,2000。
[5]葉耀輝,「埋管通過斷層帶穩定分析」,行政院國家科學委員會防災科技研究報告74-50號,NSC74-0414-P011-01,1986。
[6]經濟部中央地質調查所全球資訊網http://www.moeacgs.gov.tw/
[7]張徽正、林啟文、陳勉銘、盧詩丁,「台灣活動斷層概論—五十萬分之一台灣活動斷層分佈圖說明書」,經濟部中央地質調查所特刊,第十號,1998。
[8]臺灣省自來水公司,「自來水管埋設工程施工說明書」,臺灣省自來水公司,1997。
[9]日本國土開發技術研究???-,「地下埋設管路耐震繼手?技術基準(案)」,1977。
[10]日本水道協會,水道施設耐震工法指針•解說,1979。
[11]日本水道協會,水道施設耐震工法指針•解說,1997。
[12]日本延性鑄鐵管協會技術資料,地震?管路????(JDPA T 05)。
[13]松田時彥,「活斷層??發生??,地震?規模?週期????」,地震,Ser.2, No. 28, pp.269-283,1975。
[14]松田時彥,「活斷層?地震—??地質學的研究」,地質學論集,第12期, pp.15-32,1976。
[15]岡本舜三,地震工程學,1973。
[16]宮島昌克、生田目尚美、津田喜裕、北埔勝,「神戶地域????上水道管路網?地震時應答解析」,日本水道協會雜誌,第68卷,第5號,第112~117頁,1999。
[17]Bonilla, M.G., “Surface Faulting and Related Effects”, Earthquake Engineering, R. L. Wiegel, editor, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, pp.47-74, 1970.
[18]Ford, D.B., “Joint Design for Pipelines Subject to Large Ground Deformations”, ASME, Pressure Vessels and Piping Division (Publication) PVP, V77, pp. 160~165, 1983.
[19]Kennedy, R.P., Chow, A.W., and Williamson, R.A., “Fault Movement Effects on Buried Oil Pipeline,” Transportation Engineering Journal, ASCE, Vol. 103, No. TE5, pp. 617~633, 1977.
[20]Matyas, E.L., and Davis, J.B., “Prediction of Vertical Earth Loads on Rigid Pipes,” Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 109, No. 2, pp. 190-201, 1983.
[21]Matyas, E.L., and Davis, J.B., “Experimental Study of Earth Loads on Rigid Pipes,” Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 109, No. 2, pp. 202-209, 1983.
[22]Newmark, N.M. and Hall, W.J., “Pipeline Design to Resist Large Fault Displacement,” Proceeding of the U.S. Nation Conference on Earthquake Engineering, Oakland, Calif., pp. 416~425, 1975.
[23]Singhal, A. C., “Nonlinear Behavior of Ductile Iron Pipeline Joints”, Journal of Technical Topics in Civil Engineering, Vol. 110, No. 1, pp. 29~37, 1984.
[24]Singhal, A. C., “Axial, Bending and Torsional Behavior of Pipelines”, Journal of Technical Topics in Civil Engineering, Vol. 110, No. 1, pp. 38~47, 1984.
[25]Singhal, A. C., “Behavior of Jointed Ductile Iron Pipelines”, Journal of Transportation Engineering, Vol. 110, No. 2, pp. 235~250, 1984.
[26]Takada, S., Hassani, N. and Fukuda K., “A New Proposal for Simplified Design on Buried Steel Pipes Crossing Active Faults,” Journal of Structural Mechanics And Earthquake Engineering, JSCE, Vol. 668, No. 54, pp. 187~194, 2001.
[27]Trautmann, C.H. and O’Rourke, T.D., “Uplift Force-Displacement Response of Buried Pipe,” Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 111, No. 9, pp. 1061-1076, 1985.
[28]Tsai, C.C., Loh, C.H., and Yeh, Y.J., “Analysis of Earthquake Risk in Taiwan Based on Seisotectionic Zoning”, Memoir of the Geological Society of China, No. 9, pp.413-445, 1987.
[29]Tsai, J. S., L. D. Jou and S. H. Lin, “Damage of Buried Water Supply Pipelines in the 1999 Taiwan Earthquake and A Preliminary Evaluation of Seismic Resistance of Pipe Joints”, Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol. 23, No.4, pp. 395-408, 2000.
[30]Vougioukas, E.A. and Carydis, P.G., “Performance of Buried Pipelines, Subjected to Fault Movement”, Proceedings of the Tenth World Conference on Earthquake Engineering, Vol. 10, pp. 5449~5452, 1992.
[31]Wang, L.R.L. and Yeh, Y.H., “A Refined Seismic Analysis and Design of Buried Pipeline for Fault Movement,” International Journal on Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 13, No. 1, pp. 75~96, 1985.
[32]Wells, D. L. and Coppersmith, K. J., “New Empirical Relationships Among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area and Surface Displacement”, Bull. Seismol. Soc. Amer., Vol. 84, pp.974-1002, 1994.
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top