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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:周志維
研究生(外文):Chih-Wei Chou
論文名稱:表面波譜法於評估現地土壤剪力波速之應用研究
論文名稱(外文):The Application of SASW Method on the Evaluation of Shear Wave Velocity of Soils
指導教授:倪勝火倪勝火引用關係
指導教授(外文):Sheng-Huoo Ni
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:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:154
中文關鍵詞:非破壞檢測剪力波速表面波表面波譜法頻散曲線
外文關鍵詞:Surface wavedispersion curveshear wave velocitySpectral-Analysis-of-Surface-WavesNon-destructive test
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  了解了土壤動態參數就可針對此特性來進行地盤改良、改善建物設計以避免生命財產的損失。而表面波譜法(Spectral Analysis of Surface Wave Method,簡稱SASW)即為近年來最新興發展於評估土壤動態參數之試驗方法。由於此法進行試驗時僅需將受波器置於測體表面,且對測體之影響屬微小應變(r<0.001%),故此試驗屬非破壞檢測範疇,可簡便、快速求取測體動態參數。
  本研究重新分析黃俊豪(2003)於中南部國中小學之實驗數據。為求平均頻散曲線的精確性,使用雙重步驟,先使用套裝軟體WinSASW(Joh 1992)來進行maskin與
求取平均頻散點位,再利用江福壽(2004)提出之「改良式延伸趨勢法」得到平均頻散曲線,及其「改良式Satoh剖面評估法」加以評估現地剪力波速剖面。
  將分析結果與黃俊豪(2003)之結果做一綜合比較,並證實本研究所採用之資料分析方法合理可行。本文並參考李咸亨(1990)與Kim(2001)提出之剪力波速迴歸分析理論做一回歸探討。結果顯示本研究對剪力波速與N值回歸分析之結果與李咸亨之結論有其吻合之處。而本研究也證實了Kim所提出之理論較不適用於深層土壤。
  The right dynamic parameters of soil deposits will give a better design in structure which will reduce people live and property loss during natural hazard. A seismic method called Spectral-Analysis-of-Surface-Waves (SASW) has been developed for determining soil dynamic parameters in situ. All SASW tests are performed at small strain level (r<0.001 %) with instrumentation placed only on ground surface. Thus, SASW test is a type of nondestructive test.
  In this study, the data getting from elementary schools in southern Taiwan by Huang (2003) is re-analyzed. In order to modify the average dispersive curve, two steps can be used. First, masking the phase angle data to get average dispersive points by using the software named WinSASW (1992). Furthermore, modified Joh's method and modified Satoh's method which were proposed by Jiang (2004) are used to obtain the average dispersive curve and soil shear-wave velocity for the soil layers.
  After comparing the result with Huang's result, the analysis approach used in this study is verified.According to the regressive method from Li (1990) and Kim (2001), further analysis on the relation among soil shear-wave velocity, STP N value, and dry unit weight are discussed. The result shows that Kim’s approach is not suitable for deep soil layers.
摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
符號說明 XVIII

第一章 緒論 1
 1.1研究背景 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 7
 2.1波與波傳現象 7
 2.2波傳原理 7
 2.3國外相關研究文獻 9
 2.4國內相關研究文獻 11

第三章 表面波譜法之試驗分析 17
 3.1前言 17
 3.2表面波譜法之現地量測 17
  3.2.1訊號處理 18
  3.2.2現地量測之步驟 20
 3.3頻譜分析 21
  3.3.1頻率反應函數 21
  3.3.2褶合定理(Convolution Theorem) 22
  3.3.3頻譜分析 23
  3.3.4相關函數值(coherence function) 24
  3.3.5相互遮蔽(Interactive Masking) 25
 3.4頻散曲線分析 26
  3.4.1建立頻散曲線 27
  3.4.2平均試驗頻散曲線 28
  3.4.3延伸趨勢法 28
  3.4.4改良式延伸趨勢法 30
 3.5理論反算分析 31
  3.5.1反覆正向模式分析(Iterative Forward Modeling Analysis) 31
  3.5.2反向分析 (Inversion Analysis) 31
  3.5.3 Satoh近似反算法 31
  3.5.4 Satoh改良式剖面評估法 33
 3.6剪力波速回歸分析 33
  3.6.1剪力波速回歸變數 33
  3.6.2重要回歸經驗公式(N與D) 35
  3.6.3剪力波速與N和D之迴歸模型 37
  3.6.4剪力波速與土層壓密之關係 38

第四章 資料分析之結果討論 54
 4.1前言 54
 4.2試驗設備 54
 4.3試驗方法與步驟 56
 4.4試驗地點 58
 4.5剪力波速之分析結果與比較 58
  4.5.1剪力波速之比較結果 59
  4.5.2剪力波速與N值之回歸分析討論 60
  4.5.3剪力波速與單位密度之回歸分析討論 62

第五章 結論與建議 83
 5.1結論 83
 5.2建議 84

參考文獻 85
附錄A 南部各國中小學之相位譜masking分析 89
附錄B WinSASW平均頻散點與改良式延伸趨勢法平均頻散曲線 131
自述 
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