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研究生:楊錦裕
研究生(外文):Chin-yu yang
論文名稱:現場足尺加勁擋土牆之變形與張力試驗研究
論文名稱(外文):In-Site Test on Deformation and Stress Behavior of Full-Scale Mechanically Stabilized Earth Wall
指導教授:李咸亨李咸亨引用關係
指導教授(外文):Hsien-Heng Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:營建工程系
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:110
中文關鍵詞:加勁擋土牆牆面側向位移張力分佈曲線次加勁材
外文關鍵詞:reinforced earth walllateral displacement of wall surfacetension stress distribution curvesecondary reinforcement
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摘 要
爲探討在自然天候條件下,不同之主加勁材長度或於各加勁層中間加入次加勁材對牆面側向位移及主加勁材張力分佈之影響,本研究採不同之加勁材配置方式興建S-wall、F-wall、SI-wall、FI-wall全尺寸加勁擋土牆。其中S代表低變形量、F代表FHWA、I代表次加勁。加勁材之張力乃使用應變計量測技術,量得主加勁材之應變後,再利用張力-應變曲線反求加勁材之張力分佈,並由加勁材之張力分佈判斷加勁材延伸至破壞面外之長度是否足夠。而變形量測乃於興建過程中量測各加勁層因上層施工導致之牆面側向位移量,且於施工完成後持續量測牆面側向位移。
由全尺寸加勁擋土牆實驗結果顯示:(1)於各加勁層中間加入次加勁材可有效降低牆面側向位移量;(2)增加主加勁材長度僅可稍微降低牆面上半部之側向位移;(3)增加主加勁材長度將可明顯降低主加勁材末端之張力,顯示當加勁材延伸至破壞面外之長度足夠時,拉出力可被固定端產生之摩擦力抵消,降低牆面側向位移;(4)由牆內加勁材承受之張力與牆面側向位移量之關係,發現牆面側向位移量將隨加勁材承受之張力上升而變大。
ABSTRACT
To find out the influence of different lengths of reinforcement or adding in secondary reinforcement in natural weather condition on lateral displacement of wall surface and tension stress distributions of reinforcement, different reinforcement arrangement method were adopted to built S-wall, F-wall, SI-wall, and FI-wall full scale reinforced walls in this study. In which S is on behalf of low displacement, F is on behalf of FHWA, and I is on behalf of secondary reinforcement. To obtain the tension stress of reinforcement, a technology that measures by stain gages was used herein. Stress-strain curves were used to back-compute tension stress distributions of reinforcement through strain of reinforcement reached. As well, tension stress distribution was used to judge if the length from reinforcement to outward failure surface is enough. The mentioned strain measurement was reached from lateral displacements of wall surface resulted from upper layer construction. In addition, the measurement is kept on after construction.
The results in full scale reinforced wall shows that: (1) to place secondary reinforcement among reinforcement can effectively reduce lateral displacement of walls surface; (2) to increase length of reinforcement can only slightly reduce lateral displacement of upper half part in wall surface; (3) to increase length of reinforcement can obviously reduce tension stress of ending reinforcement, and which means if the length stretching from reinforcement to outside failure surface is enough, the pull-out force can be neutralized by the friction force produced by fixed end to reduce lateral displacement of wall surface; (4) according to the relationship of tension stress taken by inside wall reinforcement and lateral displacement of wall surface, a phenomenon that the latter rises as the former will be discovered.
中文摘要 I
英文摘要 II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
符號說明 XII
第一章 前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究架構 1
1.3 研究內容與流程 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 FHWA加勁擋土牆動靜態穩定分析與設計 3
2.1.1加勁擋土牆靜態穩定分析與設計 3
2.1.1.1靜態外部穩定分析 3
2.1.1.2靜態內部穩定分析 5
2.1.2加勁擋土牆動態穩定分析與設計 7
2.1.2.1動態外部穩定分析 7
2.1.2.2動態內部穩定分析 8
2.2 加勁材抗張及界面力學行為 9
2.2.1加勁材抗張強度 10
2.2.2加勁材與土壤界面行為 11
2.3 加勁擋土牆受力與變形行為 13
2.4破壞面型式 15
2.5應變計量測加勁材應力行為 15
2.6夯實對加勁材張力行為影響 16
第三章 試驗計劃與試驗內容 17
3.1試驗計畫 17
3.2土樣說明 17
3.2.1試驗土壤基本性質試驗 17
3.2.2標準夯實試驗 17
3.2.3壓密排水三軸試驗(CU triaxial test) 18
3.2.3.1試驗步驟 18
3.2.3.2試驗結果 19
3.3加勁材力學性質試驗 19
3.3.1試驗儀器及設備 19
3.3.1.1試驗儀器 19
3.3.1.2量測設備 19
3.3.2荷重計之校正 20
3.3.3未黏貼應變計加勁材張力強度試驗 20
3.3.4黏貼應變計之加勁材校正試驗 21
3.4全尺寸模型加勁擋土牆興建 21
3.4.1 低變形量加勁擋土牆設計方法 21
3.4.2 SIヽSヽFIヽF模型實驗牆穩定分析 22
3.4.3施工步驟 22
3.4.4監測儀器 23
3.5牆面側向位移與之加勁材張力量測方法 23
3.5.1牆面水平變位之量測方法 23
3.5.2加勁材張力量測方法 24
3.5.2.1應變計量測原理 25
3.5.2.2應變計黏貼方式 29
3.5.2.3應變計彎曲造成電阻值改變 30
第四章 全尺寸模型加勁擋土牆觀測成果與分析 31
4.1施工及天然因素對加勁擋土牆成品之影響 31
4.1.1重機具施工 31
4.1.2降雨 32
4.2全尺寸模型牆之側向位移 32
4.2.1主要加勁材長度對側向位移之影響 32
4.2.2次加勁材對側向位移之影響 33
4.3逐層建造對加勁格網張力之影響 34
4.4加勁材配置方式對張力之影響 34
4.4.1主加勁材長度對張力之影響 34
4.4.2次加勁材對主加勁材張力之影響 35
4.5加勁格網張力與牆面側向位移之互制行為 36
第五章 結論與建議 37
5.1結論 37
5.2建議 37
參考文獻 39
附表 43
附圖 52
附錄 不同時間之加勁材張力變化
參考文獻
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