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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王鈞彥
研究生(外文):WANG-CHUN-YEN
論文名稱:廢輪胎緩衝效能之撞擊研究
論文名稱(外文):The Impaction Study on Cusion Effect of Used-Tires
指導教授:段錦浩段錦浩引用關係
指導教授(外文):TUAN
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:水土保持學系
學門:農業科學學門
學類:水土保持學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:土石流撞擊廢輪胎緩衝材料
外文關鍵詞:debris flowimpactionused-tire cushion
相關次數:
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由於土石流之巨礫撞擊力十分強大,容易造成防災構造物之損壞,因此本研究進行衝擊試驗,模擬防砂構造物前加置內填或不內填砂石之廢輪胎,藉以探討是否能有效地消減撞擊時之能量,並加以分析消減撞擊時之能量多寡,期能瞭解此類設施保護結構物安全之效能。本試驗之結果顯示,在輪胎不發生完全擠壓變形致損壞時,於坡度4°~10°(滾動長度8.5公尺,高差0.59公尺~1.48公尺)時,不論廢輪胎之填充物為何,皆可降低95%以上之最大衝擊力,但衝擊歷時增加且動能消減比例可達40%以上。因此在土石流攔阻結構前可考慮設置輪胎型式之緩衝設施,利用廢輪胎受撞擊時之變形量,提供最大之緩衝消能效果,以達保護結構物安全之效能。
Due to the fact that the impacted force of the huge boulder of the debris flow is very large and can easily cause damages to retaining structures. It is intended to carry out impact tests to evaluate the effectiveness of using proposed used-tire cushion device on reducing the maximum impact force. This study indicates that, for slopes of 4° and 10°(the rolling length is 8.5 meter and the height difference is between 0.59 meter to 1.48 meters) without tire being completely flattened, the cushion can reduce the maximum impact force over 95 percent with longer impacting durations. Moreover, the energy absorbing by tires appears to be more than 40﹪. Therefore, the application of used-tire cushion materials may have great effect in buffering and reducing energy and thus enhancing the safety of the structure.
目 錄
第一章 緒論 ……………………………………………………………………1
1.1 前言…………………………………………………..…………………………1
1.2 研究動機…………………………………………….……………………………2
第二章 文獻回顧…………………………………….…………………………4
2.1 土石流特性.………………………………….…………………………………4
2.2 土石流防治………………………………..……………………………………4
2.3 土石流衝擊力之研究……………..……………………………………………8
2.4 緩衝材料……………...………..………………………………………………12
第三章 實驗室試驗設計………………………………………………………16
3.1 研究方法………………………………………………………………………16
第四章 實驗室試驗結果………………………………………………………22
4.1 基本配置………………………………………………………………22
4.2 計算公式……………………………………………………………………23
4.3 結果與討論…………………………………………………………………… 24
第五章 結論與建議……………………………………..……………………39
5.1 結論…………….………………………………………………………………39
5.2 建議……………………………………………………………………………39
附錄一 有效平均衝擊力計算………………….…………………………….. 40
參考文獻………………………………………………………………………50

表 目 錄
表4-1 試驗條件差異一覽表……………………………………………..………………….22表4-2 實驗高度差及理論速度一欄表……………………………………………..………..26
表4-3 三種輪胎配置之Force Sensor最大衝力值…………..…………….………26
表4-4 對照組試驗之總作用時間、總衝量、有效平均衝擊力計算]…….…….….……… 27
表4-5 各種配置情形下之最大撞擊力平均值(uni:kgf)…………….……………………31
表4-6 撞擊試驗之總作用時間、總衝量及平均撞擊力……………………….….……….. 32
表4-7 最大撞擊力所計算之等效彈簧勁度(單位:kgf/m)……………………………….33
表4-8 2種配置及3種坡度下之最大撞擊力緩衝消滅百分比…………..……….…..……. 35
表4-9 本試驗與黃立勳(2003)所有撞擊試驗之最大撞擊力平均值(kgf)………..…………35
表4-10 本試驗與黃立勳(2003)所有撞擊試驗之總作用時間(sec)……………..…….35
表4-11 2種配置及3種坡度下之撞擊力緩衝消能百分比………………………36
表4-12 2種配置及3種坡度下之撞擊力理論緩衝消能百分比………………………36
表4-13 本試驗與黃立勳(2003)所有撞擊試驗之平均撞擊力平均值(kgf)………..…………36

照 片
照片3-1 重236 kg實心鐵球………………………………………….………………… 21
照片3-2 級配砂石………………………………………………….…………………… 21
照片3-3 Force Sensor近照…………………………………………………………..… 21
照片3-4 試驗渠槽全景………………………………………………………………… 21
照片3-5 上游鐵球控制閘……………….…………………………………..………… 21
照片3-6 空胎受撞擊時之情形………………………………………………………… 21




圖 目 錄
圖2-1 土石流通過透過性防砂壩之流動變化……………………………………………. 7
圖3-1 填充之碎石粒徑分布曲線圖………………………..………………….………… 16
圖3-2 衝擊試驗軌道裝置示意圖…………………………..…………………..………… 18
圖3-3 實驗步驟流程圖……….………..…..………………………………..…………… 20
圖4-1 渠槽示意圖……………………..……..…..………………………..……………… 23
圖4-2 撞擊曲線說明圖……….……………………………………………………………....25
圖4-3 空廢輪胎並聯時之Force Sensor 配置情形…………..………….…………..……25
圖4-4 單個空胎配置,4度時之所有受撞擊圖形.…..…………………..…….…………… 28
圖4-5 單個空胎配置,7度時之所有受撞擊圖形………....…………….………………… 29
圖4-6 單個空胎配置,10度時之所有受撞擊圖形…..…..……………….…..…………… 29
圖4-7 單個輪胎填級配配置,4度時之所有受撞擊圖形………………………………… 30
圖4-8 單個輪胎填級配配置,7度時之所有受撞擊圖形………………………………… 30
圖4-9 單個輪胎填級配配置,10度時之所有受撞擊圖形…………………………………31

附 錄 一 目 錄
附錄一—1-1 坡度4度時單個空廢輪胎撞擊試驗有效平均衝擊力計算…………….….41
附錄一—1-2 坡度7度時單個空廢輪胎撞擊試驗有效平均衝擊力計算……………..….42
附錄一—1-3 坡度10度時單個空廢輪胎撞擊試驗有效平均衝擊力計算……….………..43
附錄一—2-1 坡度4度時單個廢輪胎填砂石級配撞擊試驗有效平均衝擊力計算……….44
附錄一—2-2 坡度7度時單個廢輪胎填砂石級配撞擊試驗有效平均衝擊力計算……….45
附錄一—2-3 坡度10度時單個廢輪胎填砂石級配撞擊試驗有效平均衝擊力計算……47
附錄一—3-1 坡度4度時對照組(無緩衝廢輪胎裝置)撞擊試驗有效平均衝擊力計算…...47
附錄一—3-2 坡度7度時對照組(無緩衝廢輪胎裝置)撞擊試驗有效平均衝擊力計算…..49
附錄一—3-3 坡度10度時對照組(無緩衝廢輪胎裝
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