臺灣博碩士論文加值系統

邊坡為地表與水平面成ㄧ傾斜角度者，其可為天然或人為的，若地表面不是水平，則重力分量會促使土壤向下移動，但當此重力分量足夠大時，或是土壤強度無法負荷時邊坡將會發生破壞行為。在許多情況下，工程師需進行計算以查核天然邊坡、開挖邊坡以及夯實土堤等之安全性，而在傳統上考慮剪應力與土壤之剪力強度是最常被使用的方式，將邊坡透過力學的分析考慮在各種因素的影響下，求所能具有足夠的工程穩定性與經濟性之邊坡，此過程我們稱為邊坡穩定分析(slope stability analysis)。
在邊坡穩定分析中三維度的考量是較為少見的，因為三維度之分析需要較為繁瑣的運算過程。然而，利用三維度的分析較能反應實務上的邊坡力學行為，也能使工程師在邊坡分析中有更充實且深入的觀念。
本研究利用數值分析方法，採用張元良（2004）所撰寫之程式加以修改，探討邊坡頂部局部加載之穩定性及相關行為。所得到之結果顯示，相同之頂部局部載重於坡度較緩之邊坡有較高之安全係數，而相同坡度之邊坡若頂部局部載重之增加，其安全係數則減少，當施加之載重距離坡頂外緣越遠則邊坡其安全性越高。

目 錄

第一章 緒 論 1
一、 前言 1
二、 研究動機與目的 3
三、研究方法 4
四、研究內容 5
第二章 文獻回顧 6
ㄧ、 邊坡穩定分析方法 6
（一） 極限分析法（LIMIT ANALYSIS METHOD） 7
（二） 極限平衡法（LIMITING EQUILIBRIUM METHODS） 8
（三） 有限元素分析方法（FINITE ELEMENT METHOD） 10
二、 剪力強度折減技巧 14
第三章 數值分析方法 18
ㄧ、 剪力強度之折減 18
二、 土壤的組構模式 20
三、 土壤參數及邊坡形成 22
第四章 範例分析結果與討論 25
ㄧ、 三維度邊坡分析網格之建立 26
二、 邊坡頂部局部載重增加對安全係數之影響 28
三、 邊坡頂部受局部載重位置改變對安全係數之影響 29
四、 邊坡坡度對於安全係數之影響 30
五、 分析過程之收斂準則證明 31
六、 二維度邊坡與三維度邊坡安全係數之比較 32
第五章 結論與建議 43
一、 結論 43
二、 建議 44
參考文獻 45


圖目錄

圖4.1 三維度邊坡穩定分析之座標系統 33
圖 4.2 三維度邊坡穩定分析網格示意圖 34
圖4.3 坡度β=26.57°三維度邊坡範例有限元素分析網格 34
圖4.4 坡度β=45°三維度邊坡範例有限元素分析網格 35
圖4.5 坡度β=63.4°三維度邊坡範例有限元素分析網格 35
圖4.6 坡度β=26.57°三維度邊坡範例局部加載示意圖 36
圖4.7 坡度β=45°三維度邊坡範例局部加載示意圖 36
圖4.8 坡度β=63.4°三維度邊坡範例局部加載示意圖 37
圖4.9 邊坡局部加載之安全係數變化圖 37
圖4.10 坡度β=26.57°承受頂部局部載重800kPa之變形網格 38
圖4.11 坡頂局部載重距邊緣示意圖 38
圖4.12 頂部局部載重距邊緣位置對安全係數之影響 39
圖4.13 不同坡角邊坡承受頂部載重對安全係數之影響 39
圗4.14 坡度β=26.57°承受頂部局部載重500kPa於迭代位移之收斂情形 40
圗4.15 坡度β=45°承受頂部局部載重500kPa於迭代位移之收斂情形 40
圗4.16 坡度β=63.4°承受頂部局部載重500kPa於迭代位移之收斂情形 41
圗4.17 不同坡度承受頂部局部載重500kPa於迭代位移之收斂情形 41
圖4.18邊坡頂部承受局部載重2D與3D比較示意圖 42








表目錄

表3.1 土壤模型參數 22
表4.1 土壤相關參數表 33

參考文獻
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