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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張麟軍
研究生(外文):Lin-Chun Chang
論文名稱:整合性應力波傳法評估場址頻率特性之研究
論文名稱(外文):Study of Site Frequency Characteristics with Integrated Stress Wave Propagation Method
指導教授:溫國樑鄭丁興鄭丁興引用關係
指導教授(外文):Kuo-Liang WenDing-Shing Cheng
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:應用地質研究所
學門:自然科學學門
學類:地球科學學類
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:應力波傳法表面波頻譜法衝擊反應法非破壞檢測速度構造
外文關鍵詞:Stress Wave Propagation MethodSASWIRNDTVelocity Structure
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論文內容提要:
地震工程相關之分析與設計,如強地動預估、場址分類、土壤液化評估等,皆需先評估土層之速度構造(包含剪力波速、土層厚度、剪力模數等),而評估速度構造之方式,則以有無鑽井分為破壞性及非破壞性,其中非破壞性之方式,因快速、經濟且準確,逐漸被受到重視及應用,本研究即就其中之表面波頻譜法(SASW)及衝擊反應法(IR)作一整合之可行性探討。目前以表面波頻譜法分析土層之速度構造,對於表層速度及厚度等參數尚有相當之改進空間,若能整合衝擊反應法對上述參數作更有效之評估,將可使分析結果之準確度大為提高。影響土層系統中波傳行為之參數包括各層之剪力波速、厚度、密度、阻尼比及柏松比等,而各波傳法應對不同參數有其相對之高低敏感度,本研究將以數值模擬之方式探討當土壤參數改變時,各波傳法之反應曲線有何改變,若能有效辨別各波傳法對何參數之敏感度最佳,即可以其優點作為整合之依據。本研究將以現地試驗及波傳模擬進行土層之速度構造評估,試驗場址將以中央大學校園為主,數值模擬則採用柱狀座標之理論波傳解,以場址現地試驗之結果,配合數值模擬之分析,利用試驗曲線及模擬曲線之符合度,建立波速分析之整合模式,以期能準確預估場址之剪力波速構造及相關參數。本研究之分析結果,與他法之結果比較後,均有不錯之吻合度,顯示經整合後之應力波傳法在評估場址速度構造之應用上,有相當程度之可靠度,並對厚度之決定更為準確,若能與鑽探資料及其它非破壞檢測法結合,結果應會更具代表性。
Abstract:
The analyzing and design of earthquake engineering, eg. prediction of strong ground motion, site classification, and evaluation of liquefaction potential etc., must evaluate velocity structure first. The Nondestructive testing is quick, economy, and reliable. The purpose of this study was to Integrate with SASW method, and IR method.
Presently, the application of SASW on velocity structure still can
be improved.There are some problems of SASW method: velocity of first layer, and thickness of each layers. If IR method can improve previous problems, the result may be better.
In this study, Numerical simulation method based on wave propagation theory was used to discuss the effect of soil parameters on the behavior of wave propagation. Result showed different sensitivity of each soil parameters on the different methods.
In this study, we choose NCU as the main site to proceed the case study. After compared with the result of other method, the result in this study correspond with the result of other method. Moreover, the result of thickness of each layers was better. The result is more representable, if it can Integrate with the drilling datas or other NDT method.
目 錄
頁碼
摘 要 i
誌 謝 ii
目 錄 iii
圖 目 錄 vi
表 目 錄 ix
第一章 緒論
1.1前言1
1.2研究目的2
1.3研究方法3
1.4研究內容4
第二章 文獻回顧
2.1前言6
2.2表面波頻譜法6
2.3衝擊反應法9
第三章 理論背景
3.1波傳理論10
3.1.1 波與波傳10
3.1.2 彈性體內之波傳遞10
3.1.2.1無限域內之波傳遞10
3.1.2.2半無限域內之波傳遞11
3.1.2.3波速與介質彈性參數之相關性12
3.1.3圓柱座標之波傳方程式14
3.2表面波頻譜法及其分析原理20
3.2.1簡介20
3.2.2分析原理20
3.3衝擊反應法及其分析原理24
3.3.1簡介24
3.3.2分析原理25
第四章 土壤敏感度分析
4.1UTFWD程式之基本原理32
4.2土壤敏感度分析及其結果33
4.3本章小結34
第五章 現地試驗
5.1試驗設備46
5.1.1 震源46
5.1.2 接收器46
5.1.3 數位式示波器47
5.2儀器配置與試驗程序47
5.3現地試驗之測線規劃48
5.4現地試驗場址與分析結果49
5.4.1場址試驗點之選擇對轉換函數之影響49
5.5現地試驗結果50
5.6中央大學場址應力波傳模擬50
5.7與它法之結果比較52
5.7.1 N值推估剪力波速之經驗公式 52
5.7.2 陳洲生於中大校園之淺層折射震測試驗53
5.7.3 與本研究之結果比較53
第六章 結論及建議
6.1結論73
6.2建議74
參考文獻 75
附錄A 80
附錄B 82
Abstract 83
參考文獻中文部份:1.內政部營建署(1999),「建築物耐震設計規範及解說」,第16-19頁。2.王宗文(1999),「以連續表面波法(CSW)反算土層動態參數之研究」,國立台灣大學土木工程研究所碩士論文。3.左天雄、林潔興、鄭福和、王宗文(2001),「表面波頻散曲線之最佳化反算土層剪力波速」,第九屆大地工程學術研討會論文集。4.古旭程(1993),「表面波譜法應用於土層動態特性評估之研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,共129頁。5.李咸亨、吳志明(1990),「台北盆地土壤之動態性質研究(III)-下井探測試驗法與剪力波速迴歸分析之探討」,防災科技研究報告79-04號,行政院國家科學委員會,台北市,第292~301頁。6.李咸亨、林熹麟(1991),「表面波頻譜分析之近場效應影響」,第四屆大地工程學術研討會論文集,第277~284頁。7.林熹麟(1992),「複合土層之雷利波波速影響因素及其應用」,國立台灣工業技術學院工程技術研究所營建工程技術學程博士論文。8.倪勝火、常正之(1992),「土層中雷利波散射曲線之數值計算模式分析」,中國土木水利工程學刊,第四卷,第一期,第49~57頁。9.倪勝火、林盈政(1997),「表面波譜法應用於偵測地下維生管線之可行性評估」,第七屆大地工程學術研討會論文集,第281~288頁。10.倪勝火(2001),「波傳原理在大地工程非破壞檢測之應用」,2001年大地工程非破壞檢測研討會論文集,第1-31頁。11.倪勝火(2001),「表面波譜法(SASW)之分析原理與應用」,地工技術雜誌,第86期,第5-18頁。12.常正之(1993),「應用雷利波散射曲線反算土層動態參數之研究」,國立成功大學土木工程研究所博士論文。13.常正之、倪勝火、古旭程(1993),「表面波譜法應用於土層動態特性評估之研究」,第五屆大地工程學術研討會論文集,第141~148頁。14.陳洲生(1978),「折射震測在工程上應用的研究」,國立中央大學地球物理研究所碩士論文。15.陳協良(1999),「地下孔洞震波檢測法之訊號特性與改良」,逢甲大學土木與水利工程研究所碩士論文。16.陳協良、魏煜哲、陳昭璋、康裕明(1999),「地下維生管線震波檢測法之訊號特性與改良」,第五屆大地工程學術研討會論文集,第2312-2325頁。17.許子建(1999),「有限差分法於雷利波波傳反算之應用」,國立台灣大學土木工程研究所碩士論文。18.許舫嘉(2000),「有限元素法於連續表面波試驗(CSWT)反算土層剪力波速」,國立台灣大學土木工程研究所碩士論文。19.張榮峰(1997),「表面波譜法應用於偵測地下管線之參數研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,共128頁。20.張德文(1992),「表面波頻譜法檢測層狀地工系統之理論研究」,第六屆路面工程學術研討會論文集,第381-402頁。21.張麟軍、溫國樑、鄭丁興(2001),「應力波傳遞法在土壤非破壞檢測上之應用」,中華民國第二十五屆全國力學會議論文集。22.張麟軍、溫國樑、鄭丁興(2002),「以地質鑽探資料輔助場址頻率特性之建立」,中國地質學會九十一年年會暨學術研討會論文集。23.康裕明、林長雄、王弘偉(1995),「落重測位儀的使用現況與發展」,第八屆鋪面工程學術研討會論文集。24.康裕明(1998),「使用最佳化技巧進行動態撓度試體之回算分析」,中國土木水利工程學刊,第十卷,第二期,第329~340頁。25.康裕明、江健仲(2000),「地工淺層震測的訊號特性與改良(Ι)」,行政院國家科學委員會專題研究計劃成果報告。26.康裕明、江健仲(2001),「地工淺層震測的訊號特性與改良(ΙΙ)」,行政院國家科學委員會專題研究計劃成果報告。27.彭康瑜(1989),「二維彈性波在層域介質中的傳遞和散射問題之研究」,國立台灣大學應用力學研究所碩士論文。28.鄭丁興(1999),「衝擊反應法在鋪面非破壞檢測上之應用」,第十屆鋪面工程學術研討會論文集,第699-708頁。29.鄭丁興、王仲宇(2000),「應力波傳遞法在混凝土基樁之非破壞檢測應用」,行政院國家科學委員會專題研究計劃成果報告。30.寬益工程(2000),「國立台灣大學地質鑽探調查暨液化分析工程成果報告書」。英文部份:31.Achenbach, J. 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