臺灣博碩士論文加值系統

本論文首先說明宜蘭縣員山鄉辦公大樓之興建工程，地上4層地下1層之建築物開挖作業現地觀測結果。此基地面積約1800平方公尺，長約34.6 m、寬約52.1 m，於現地開挖作業所觀測到的最大側向位移量為14.94 mm及最小側向位移量為5 mm。其後再配合使用一維有限元素程式RIDO來進行輔助分析，並比較其結果以探討數值模擬與實際觀測之差異。RIDO程式是在1983年由法國公司所發展出來之一維有限元素程式，用來模擬鋼板樁體於各開挖階段時壁體所承受之彎矩、剪力及變形，並可計算開挖過程擋土支撐之荷重，本論文使用RIDO數值模擬所得之最大側向位移量為15.12 mm。經由比較結果可得知，經由選擇合理的土壤模型及材料相關性質，搭配上正確的施工步驟及初始條件等，使用有限元素程式來預測基礎開挖擋土結構，可清楚得知其相關之變形、受力行為，預先得知施工階段可能遇到的狀況。
本論文進而使用RIDO 程式模擬施工機具及鄰房載重為可能影響開挖工程之因素。在施工機具於開挖區外側進行施工時，會造成鋼板樁的位移量變大；而當施工機具進入構台施工時，卻能有效降低鋼板樁的位移量。由於不同的施工機具載重及施工時間點往往不同，需要考慮到施工機具及施工構台的影響。在考慮鄰房載重時，位於開挖深度以上的地下載重(地下一層樓)，其產生的位移量較大；位於開挖深度以下的地下載重(地下兩層樓及地下三層樓)，隨著鄰房載重高程愈深，其產生的位移量愈小。在設計及施工的過程中，需要瞭解上述影響因素對於開挖工程所產生的位移量之間的關係，進而掌握各影響因素的重要性。

This study investigates the construction response of the braced shallow excavation of Yilan County Building, which is a 4 floors structure with 1 basement floor. The base area is about 1800 square meter, which is formed about 34.6m in width and 52.1m in length. The maximum lateral displacemts range from 5 mm to 14.94 mm observed during the process of braced shallow excavation. The measured data are then used to compare with the predicted results from the 1-D RIDO computer program. The RIDO finite element computer program was developed in 1983 by a French company named Robert Fages Logiciels. The RIDO computer program can be used to simulate the bending moment, shear force, and deformation of the earth retaining structure during excavation stage. It is also able to predict the bracing loadings during the construction stages. This research uses RIDO computer program for obtaining the numerical simulation results of the maximum deformation, which is 15.12mm. Thus, it is concluded that using the RIDO finite element program can predict the excavation response of earth retaining structures. Therefore, under the conditions of choosing reasonable soil model and material properties, proper construction steps, and appropriate boundary and initial conditions, the RIDO finite element computer program can be used to predict the situation of braced shallow excavation.
In addition, this study further investigates the influence factors affecting the field response of the braced shallow excavation. The lateral displacement becomes larger considering the construction equipment besides the steel sheet piles. On the other hand, the lateral displacement reduces under the condition that the construction equipment stands on the inner platform during the construction process. It is necessary to take into account the influences of the loading of construction equipment and the timing of construction process. Considering adjacent building loading, which is located above the excavation depth (basement floor), the large amount of lateral displacement would present. The loading below the depth of the excavation (second basement floor and third basement floor), i.e., with adjacent building elevation becomes deeper, the smaller displacement amount presents. In the process of designing and construction, it is necessary to calculate the different building loads and depths for undersatnding the relationship between lateral displacement and influence factors for braced shallow excavation works.

目錄
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 研究方法與流程 1
1.4 論文架構 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 開挖工程分析探討 4
2.2 擋土開挖施工影響因素 5
2.3 RIDO程式開挖相關研究成果 6
第三章 RIDO有限元素程式 9
3.1 RIDO程式介紹 9
3.2 RIDO程序組成及參數指令說明 10
3.2.1 鋼板樁及土層初始設定(Group A) 11
3.2.2 施工狀態及輸出控制(Group B) 13
3.2.3 輸出資料模式控制(Group C) 21
3.3 RIDO彈塑性法處理方式 23
3.3.1 彈塑性土壓力分析 24
3.3.2 彈塑性分析模式之微分方程法 26
3.3.3 彈塑性分析模式之一維有限元素法 27
第四章 案例基地及監測資料 33
4.1 前言 33
4.2 計畫區概述 33
4.2.1 基地土層分佈狀況 33
4.2.2 地下水狀況 35
4.2.3 擋土施工介紹 35
4.2.4 開挖過程 35
4.3 安全監測系統 36
4.3.1 地表沉陷監測 36
4.3.2 絃式支撐應變計 37
4.3.3 建築物傾斜計 37
4.3.4 傾度管監測 38
4.4 監測數據小結 39
第五章 RIDO案例模擬分析 60
5.1 RIDO模擬參數給定 60
5.1.1 土壤參數之決定 60
5.1.2 側向土壓力之決定 61
5.1.3 鋼板樁體及支撐勁度之決定 63
5.1.4 水平地盤反力係數 66
5.2 RIDO案例參數輸入說明 68
5.3 RIDO案例模擬分析結果 71
5.4 地面超加載重 71
5.5 臨時性施工載重 73
5.5.1 施工構台 73
5.5.2 參數設置 73
5.5.3 臨時性施工載重模擬分析 74
5.6 鄰房載重 77
5.6.1 地上載重 78
5.6.2 地下載重 79
第六章 結論與建議 103
6.1 結論 103
6.2 建議 104
參考文獻 105

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