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研究生:李金芳
研究生(外文):Chin-Fang Lee
論文名稱:黏土層中潛盾隧道開挖沉陷之有限元素分析
論文名稱(外文):Finite element analysis of settlement caused by shield machine tunneling in soft clay
指導教授:張瑞宏張瑞宏引用關係
指導教授(外文):Jui-Hung Chang
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:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:地表沉陷未襯砌長度盾尾間隙閉合盾尾間隙
外文關鍵詞:surface settlementunlined lengthclosure of tail voidsshield tunnel
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隧道工程在進行開挖時,對於路面交通的影響頗大,因此在開挖時,若採用潛盾工法將會減少對路面交通之影響。本研究使用有限元素法,針對潛盾隧道開挖,所造成之地表沉陷進行分析。本文分別對於單隧道與雙隧道進行探討;單隧道是採三向度的分析,分析內容為潛盾開挖對地表沉陷之影響,並就其深徑比(C/D)、未襯砌長度、與隧道直徑比(P/D)等參數之影響進行研究;而雙隧道方面則是採二向度平面應變分析,觀察雙隧道中之新挖隧道,在盾尾間隙閉合時,所造成地表沉陷的影響。
本研究之分析係以ABAQUS有限元素分析程式作為數值計算工具。並將數值分析結果與離心試驗結果比較,藉由對照離心試驗以驗證數值分析模型的正確性。
Tunneling affects the traffic over the ground significantly .In order to reduce the influence under construction of tunneling , we can used shield machine tunneling method comprehensively . In this study , finite element method is applied to analyze the influence on surface settlement caused by shield tunneling in soft clay. In this research , we study single and dual tunneling problems separately .Under three-dimension condition , single tunneling problems investigate the effect of surface settlement due to shield tunneling , (C/D) ratio ,and (P/D) ratio . Under two-dimension condition , dual tunneling problem investigate the effect of surface settlement due to shield tunneling ,and (C/D) ratio .
The numerical results using code ABAQUS were compared with the results from centrifuge model tests.
目 錄
中文摘要I
英文摘要II
目錄III
表目錄V
圖目錄VI
符號說明IX
第一章 緒 論1
1.1 前言1
1.2 研究動機與目的3
1.3 研究方法3
1.4 論文內容5
第二章文獻回顧7
2.1 經驗法與現場量測8
2.2數值分析法9
2.3物理模型試驗12
第三章程式分析方法與模型模擬16
3.1 有限元素法分析程序16
3.2 MSC/Patran之簡介16
3.3 ABAQUS/CAE之簡介17
3.4雙隧道之模型模擬19
3.4.1雙隧道之模型試驗19
3.4.2雙隧道之數值模擬20
3.4.3雙隧道邊界條件之模擬21
3.4.4 雙隧道網格之收斂研究21
3.5單隧道之模型模擬23
3.5.1單隧道模型試驗23
3.5.2 單隧道數值模擬之模型23
3.5.3單隧道邊界條件之模擬24
3.5.4 單隧道網格之收斂研究24
3.6 超載係數(Overload factor)25
第四章 模擬結果與討論39
4.1 數值分析驗證39
4.2 雙隧道之模擬結果與討論39
4.2.1 地表沉陷之分佈型態40
4.2.2 塑性區之分佈範圍41
4.3 單隧道之模擬結果與討論41
4.3.1 地表沉陷分佈型態42
4.3.2塑性區之分佈範圍44
第五章 結論與建議76
5.1結論76
5.2 建議78
參考文獻79
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