# 臺灣博碩士論文加值系統

(44.192.114.32) 您好！臺灣時間：2022/07/01 04:35

:::

### 詳目顯示

:

• 被引用:2
• 點閱:207
• 評分:
• 下載:0
• 書目收藏:0
 影響岩石節理面剪力衰減行為之因素有岩石單壓強度(σc)、節理面粗糙度(JRC) 以及摩擦角，本文利用水泥砂料來模擬中強岩含不規則節理面之試體，使用三種不同的鋸齒節理面，分別在兩種不同的試體強度下，於不同之正向應力作用下，進行反覆循環直剪試驗，而後對上述影響因素作探討分析，並根據Huston與Dowding（1990）以及Jafari et al.（2003）等學者的研究，建立了節瘤損傷函數及修正之剪應力比模式，以了解於中強岩體其不同強度、不同節理面粗糙度間之剪力行為。 試驗結果得到以下結論：（1）岩體節理面性質愈堅硬或組成顆粒愈粗，其尖峰剪力強度愈大；（2）在相同正向應力作用下，粗糙度(JRC)越高的試體其剪力強度、膨脹角、以及節瘤的衰減幅度會越劇烈；（3）節瘤損傷函數平均值可以 R=in=i/θ=0.6993exp(-0.0202*θ*σn*Us/JCS) 求得；（4）相同材料試體下，不同強度的試體對Jafari剪力模式中的係數b、c值不會有明顯的影響；（5）係數b、c值有隨JRC值增加而升高的趨勢；（6）修正之剪應力比模式可以 (τ/σn)={b(NCd)^0.12*(in)^0.3+C}/{1+b(NCd)^0.12*(Dn)^0.3}表示之，且係數b與c可以b=(-0.056JRC^2)+(2.0702JRC)-14.64 以及 c=(-0.015JRC^2)+(0.6061JRC)-3.8825 求得。
 The major factors influencing the shear behavior degradation of rock joints are compression strength(σc) of joints、roughness(JRC) and friction angle. This test use cement and sand to simulate the irregular joints of medium strong rock. These specimens has three types of joint surface and two different compression strengths respectively, and use three different levels of normal stress under the cyclic shear test. According to the test results and the researches of Hutson、Dowding (1990) and Jafari et al.(2003), the degradation of asperity function and the model of shear strength are established. Based on test results, the following conclusions are given: (1) The peaked shear strength will be increased when the rock joints are harder or the particles of rock joints are more aspirate ; (2) The degradation of shear strength、dilation angle and asperities will be decreased acutely when the JRC value is larger during the same level cyclic loading ; (3) The degradation of asperity function can be R=in=i/θ=0.6993exp(-0.0202*θ*σn*Us/JCS); (4) The same material butdifferent compression strength of test samples that can not influence the values of coefficients b、c of Jafari’s shear strength model clearly ; (5) As JRC is larger the values of coefficients b、c are larger ; (6) The correctional model of shear strength can be (τ/σn)={b(NCd)^0.12*(in)^0.3+C}/{1+b(NCd)^0.12*(Dn)^0.3},b=(-0.056JRC^2)+(2.0702JRC)-14.64 ,c=(-0.015JRC^2)+(0.6061JRC)-3.8825
 目錄摘要 Ⅰ英文摘要 Ⅱ目錄 Ⅲ表目錄 Ⅶ圖目錄 Ⅷ第一章 緒論 1-1 研究背景與動機 1 1-2 研究方法及探討 2第二章 文獻回顧 2.1岩體的破壞理論 4 2-1.1 Mohr-Coulomb 破壞理論 4 2-1.2 Hoek-Brown 經驗破壞準則 5 2-1.3 Griffith 破壞理論 5 2-2節理面之力學行為及破壞形式 7 2-2.1 Patton 模式（1966） 7 2-2.2 Goodman(1968)剪力變形行為模式 8 2-2.3 Ladanyi et al. (1970) 模式 8 2-2.4 Barton et al. (1977)模式 9 2-2.5 Schneider (1976) 模式 11 2-2.6 Truk and Dearman(1985)研究結果 12 2-2.7 Plesha（1987）模式 13 2-2.8 張文城模式（1988） 13 2-2.9 Benmokrane et al. 之研究結果（1994) 16 2-2.10 Kodikara et al. 之研究結果（1994） 16 2-2.11 Haberfield et al. （1994） 模式 16 2-2.12 Amadei et al.（1998）模式 18 2-2.13 Jafari et al.（2003） 模式 19第三章 物理模擬試驗之內容與步驟 3-1模擬材料之選擇 39 3-1.1　基本力學試驗試體準備 39 3-1.2　基本力學試驗 39 3-1.3　基本力學試驗之試驗結果 41 3-2 鋸齒節理面之設計與試體製作 42 3-3 鋸齒節理剖面之試驗內容與步驟 43 3-3.1 鋸齒節理剖面之試驗內容 43 3-3.2 鋸齒節理剖面之試驗步驟 43 3-4 試驗儀器之操控步驟 43 3-4.1 自動控制系統之進入 43 3-4.2 系統之Shear load與Shear def設定 43 3-4.3 系統之Normal load與Shear def設定 44 3-4.4 剪動時之各項參數設定 44第四章 試驗結果之分析 4-1 試驗數據計算說明 57 4-1.1 JRC值計算 57 4-1.2 膨脹角之量測 58 4-1.3 Dn值之計算 58 4-1.4 係數b、c值之計算 58 4-2 節理面剪應力衰減行為之影響因素 60 4-2.1　岩體基本性質對節理面剪應力之影響 61 4-2.2 正向應力對節理面剪應力之影響 61 4-2.3 粗糙度對節理面剪應力之影響 624-2.4 剪動位移（Us）對節理面剪應力之影響 63 4-3 節理面幾何形狀衰減之影響 63 4-3.1　膨脹角之衰減影響 63 4-3.2　節瘤損傷之影響 64 4-4 建立節瘤損傷函數 65 4-5 鋸齒節理面剪力強度模式 66第五章 結論 5-1 結論 114參考文獻 116表目錄表2.1 Benmokrane et al.（1994）試驗模擬材料配比與物理性質 21表2.2 Benmokrane et al.（1994）之直剪試驗結果 21表3.1 國際岩石力學學會（ISRM，1981）所建議之試驗方法 45表3.2 模擬材料之基本力學性質 45表3.3 國際岩石力學學會（ISRM，1981）單壓強度分級表 45表4.1 各剪動循環之試驗值與計算值 69表4.2 所有節理面試體之JRC值與係數b、c值 78圖目錄圖2.1 Mohr破壞準則 22圖2.2 Mohr-Coulomb破壞準則 22圖2.3 Hoek-Bbrown破壞包絡線 23圖2.4 Griffith假設岩體裂隙受力之情形 24圖2.5 Griffith破壞包絡線 24圖2.6 Patton直剪試驗試體之型式（Patton , 1966） 25圖2.7 鋸齒數目節理面之破壞包絡線 (Patton , 1966) 25圖2.8 不規則節理面之破壞包絡線 (Patton ,1996) 26圖2.9 節理面剪應力及剪位移變形曲線(Goodman1968) 27圖2.10 Barton and Choubey 建議之粗糙度標準剖面 28圖2.11 Turk粗糙角i0之定義(Turk﹐1985) 29圖2.12 對鋸齒損傷理論模擬之理想化節理面（Plesha , 1985） 29圖2.13 試驗試體型式 (張文城 , 1988) 29圖2.14 規則鋸齒之破壞模式及力平衡關係圖 (張文城 , 1988) 30圖2.15 不同節理面之剪力強度比較 (張文城 , 1988) 31圖2.16 Benmokrane et al.（1994）試驗之節理面（單位mm） 32圖2.17 試體節理表面圖，單位mm （Kodikara et al. 1994） 33圖2.18 不規則節理面鋸齒剪動順序 ( Kodikara et al. 1994） 34圖2.19 非剛性之不規則三角形鋸齒節理面剪力行為 （Haberfield et al. 1994） 35圖2.20 鋸齒破壞時之正向應力分佈（Haberfield et al. 1994） 36圖2.21 理想化之正向位移 VS.剪位移曲(Amadei et al. , 1998) 38圖3.1 200噸抗壓試驗機 46圖3.2 變位量測裝置 46圖3.3 GCTS所設計製造之岩石直剪機 47圖3.4 GCTS所設計製造之伺服控制擷取系統 47圖3.5 GCTS儀器馬達 48圖3.6 本試驗之節理面示意圖 48圖3.7 GCTS之操控流程圖 49圖4.1 膨脹角之量測圖 79圖4.2 相同正向應力作用下不同強度試體之剪力強度圖 80圖4.3 在不同正向應力作用下各試體之剪力強度衰減圖 81圖4.4 在相同正向應力作用下不同節理面之剪力強度衰減圖 84圖4.5 在不同正向應力作用下各試體之膨脹角衰減圖 87圖4.5 在相同正向應力作用下不同節理面之膨脹角衰減圖 90圖4.6 在不同正向應力作用下各試體之節瘤衰減圖 93圖4.7 在相同正向應力作用下不同節理面之節瘤衰減圖 96圖4.8 以Hutson建議膨脹角衰減函數所做之指數回歸曲線圖 99圖4.9 剪應力比試驗結果與計算值結果之比較 104圖4.10 JRC與b、c值之關係 113
 1. 張文城（1988），岩石節理面之粗糙度與剪力強度研究，博士論文，國立台灣大學土木工程研究所。2. 楊長義(1992)，模擬規則節理面岩體強度與變形性之研究，博士論文，國立台灣大學土木工程研究所。3. 田坤國（1990），人工節理面粗糙度量測及其剪力強度特性之研究，國立成功大學土木工程研究所碩士論文。4. Amadei B., and Wibowo J., （1998）, Applicability of Existing Model to Predict the Behavior of Rock Joints Under Different Boundary Conditions, Taiwan Rock Engineering Symposum, Sep. 24-25, pp. 1-70.5. Barton, N. R.(1972),A Model Study of Rock-Joint Deformation, Int. J. Rock Mech. Min. Sci.,Vol.9pp.579-6026. Barton, N. R., and Chubey V., （1977）, The Shear Strength of Rock Joints in Theory and Practice, Rock Mechanics and Rock Engineering, Vol. 10, pp. 1-54.7. Benmokrane B, Mouchaorab K. S., and Ballivy G., （1994）, Laboratory Investigation of Shaft Resistance of Rock-Socketed Piers Using the Constant Normal Stiffness Direct Shear Test, Department of Civil Engineering, Faculty of Applied Science, Universite de Sherbrooke, Sherbrooke, Qc JIK.2Rl.Canada.8. Einstein,H.H. and R. Hirsehfeld(1973),Model Studies on Mechanics of Jointed Rock, proc. of ASCE,Vol.99,No.SM3,pp.229-2489. Einstein,H.H. ,R.A. Nelson ,R.W. Bruhn and R. Hirsehfeld(1969),Model Studies of Jointed-Rock Behavior,Proc. of 11th U.S.Symp. on Rock Mech.,Berkeley,pp.83-10310. Goodman R.E. (1969), The Deformability of Joints, in Determination of the In-situ Modulus of Deformation of Rock, pp.174-19611. Griffith,A.A.(1921), The Phenomena of Rupture and Flow in Solids, Phil Trans. Roy. Soc. London,Ser. A,pp.163-19812. Haberfield C. M., and Johnston I. W., （1994）, Amechanistically-Based Model for Rough Rock Joints, International Journal of Rock Mechanics Mining Sciences and Geomechnics Abstracts, Vo1.31, N0. 4, pp. 279-292.13. Hoek,R.E. and E.T Brown(1980), Emperical Strength Griterion for Rock Masses, J. of Geotech. Engng Division ,ASCE,Vol.106, GT9.No. pp. 1012-103514. Hutson，D. W., and Dowing, C. H., (1987), A Method for Producing Multiple Identical Joints in Real Rock or Laboratory Testing，Rock Mechanics and Rock Engineering, Vol.20, pp. 39-56.15. Hutson, D. W., （1987）, Limestone Rock Joints-Direct Shear Data, Northwestern Internal Report, Evanston, Illinois: pp. 204.16. Hutson, D. W., （1990）, Joint Asperity Degradation During Cyclic Shear, International Journal of Rock Mechanics Mining Sciences and Geomechnics Abstracts, Vol.27, pp. 109-119.17. Jafari M.K et al.（2003）,Evaluation of Shear Strength of Rock Joints subjected to Cyclic Loading，Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 23, pp. 619-630.18. Kodikara, J. K.,and Johnston I. W., （1994）, Shear Behaviour of Irregular Triangular Rock-Concrete Joints, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, Vol. 31 ,No4. pp. 313-322.19. Ladanyi et al.（1970）,Simulation of Shear Behavior of a Jointed Rock Mass，Proc. 11th. Symposum on Rock Mechanics, AIME, pp. 105-125.20. Patton, F. D., （1966）, Multiple Modes of Shear Failure in Rock, Proc. 1st. Congress ISRM, Lisbon, Vol. 1, pp. 509-513.21. Plesha, M. E., （1987）, Constitutive Models of Rock Discontinuities With Dilatancy and Surface Degradation, International Journal of Numerical Analysis Methods Geomechanics, Vol. 1l, pp. 345-362.22. Schneider, H. J., （1976）, The Friction and Deformation Behavior of Rock Joints, Rock Mechanicss, Vol. 8, pp. 169-184.23. Truk, N. and Dearman, W. R.(1985), Investigation of Some Rock Joint Properties : Roughness Angle Determination and Joint Closur, Proceedings, Fundamentals of Rock Joints, Stephansson 0., Editor, Sweden, pp. 197-20424. Tse, R. and Cruden. D.M （1979）, Estimation Joint Roughness Cofficients, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 16, pp. 303-307.
 國圖紙本論文
 推文當script無法執行時可按︰推文 網路書籤當script無法執行時可按︰網路書籤 推薦當script無法執行時可按︰推薦 評分當script無法執行時可按︰評分 引用網址當script無法執行時可按︰引用網址 轉寄當script無法執行時可按︰轉寄

 1 模擬規則節理岩體強度與變形性之研究 2 岩石節理面之粗糙度與其剪力強度之研究 3 人工節理面粗糙度量測及其剪力特性之研究 4 含泥厚度與含水量對岩石節理剪力行為之影響 5 水平節理對岩體單壓強度之影響 6 在反覆直剪試驗下不規則節理面之剪力衰減行為 7 水平節理對岩體單壓強度之影響 8 模擬岩石節理面剪力強度異向性之研究 9 大理岩石粗糙度對剪力強度之影響 10 初始應力對榫塊穩定性影響分析

 無相關期刊

 1 臺灣地區商船船員離職傾向之研究 2 由國際合作論海洋生物資源養護管理機制 3 論我國公平交易之行政調查 4 貨櫃保全裝置運用於輸美貨櫃保全管理之個案研究 5 RFID應用於貨櫃運輸及物流作業之研究 6 船席與橋式起重機之同時排程問題研究 7 船員傷病及撫恤制度之研究 8 偏航在海上運送法意義及責任之研究 9 龜山島熱泉週邊海域細菌之分離及其硫代謝能力分析 10 低頻振盪對發電機保護電驛電驛功能影響分析 11 基於直交表之迭代式搜尋法於實驗設計問題 12 基隆市國小高年級學童性騷擾議題之知覺調查 13 國小教師情緒勞動量表發展 14 國民小學教師性別刻板印象知覺之實徵研究 15 以內容分析法探討台灣旅遊網站發展現況與經營建議

 簡易查詢 | 進階查詢 | 熱門排行 | 我的研究室