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研究生:郭峻諺
研究生(外文):Chun-Yen Kuo
論文名稱:以二維方法建立有限土體深開挖之一維簡化分析法
論文名稱(外文):A study of 1D Simplified Analysis Method for Deep Excavation under Limited Soil Space Conditions by 2D Numerical Method
指導教授:林宏達林宏達引用關係
指導教授(外文):Horn-Da Lin
口試委員:王建智呂芳熾林永光鄧福宸
口試委員(外文):Chien-Chih WangFang-Chih LuYong-Guang LinFu-Chen Teng
口試日期:2019-07-11
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:營建工程系
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:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:181
中文關鍵詞:深開挖有限土體一維簡化分析法鄰近建物二維有限元素法
外文關鍵詞:adjacent buildingfinite soil body1D simplified methodlimited soil spacedeep excavation
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本研究探討深開
挖之有限土體議題,而有限土體效應將會引致側
向土壓力減小及壁體變位 較小之現象。目前業界上經常使用一維軟體
分析開挖行為,且 在一維分析中,尚無適合用來模擬有限土體之方法。
本研究將以二維分析為基礎,建立一套有限土體一維簡化分析法。
本研究
彙整過去有限土體之二維分析結 果, 並得到以下成果: :(1)界定 出有限土體分析 適 用範圍 鄰房距牆比 L/He≤ 1,鄰房深度比
Ha/He≥ 05 。 (2)由於 有限土體 效應將會引致作用於擋土壁上之側向 壓
力減小現象,本研究 以側向壓 力 作 為 有限土體效應之探討方向 。 (3)定
義 一 新參數側向壓力比 來量化側向土壓力減小現象 。 並 藉由 此 側向壓
力比做為連結二維與一維之關係。 (4)在 一維分析 中,藉由 修正 黏土層
之強度 Su值 來模擬有限土體效應 。 提高 Su值能降低主動土壓力 ,而 黏
土層之 Kh值 也 與 Su值有關 ,利用以上兩種 特性 來模擬有限土體 引致之
側向壓力減小現象 。
最後,
本研究以一假設之黏土層開挖案例建立有限土體設計圖表。
首先 進行 此假設案例之 有限土體二維分析。接著 利用此以 有 限土體 二
維 分析 結 果,並透過 側向壓力 比 之 概念 來 建立 一新有限土體一維簡化
分析法設計圖表。最後再 藉由一假設 範例, 對此 一維簡化 法之 使用流
程 進行 介紹,並探討此方法之可行性 。
This study explores the limited soil space issues of deep excavation5 Finite soil effect will cause the decrease of lateral earth pressure and wall deflection5 One-dimensional software nowadays is often used to analyze excavation behavior in practice5 However, there is still no suitable method to analyze excavation under limited soil space conditions5 Based on two-dimensional analysis, this study develops a one-dimensional simplified analysis method for deep excavation under limited soil space conditions5
This study summarizes the past results of two-dimensional analysis of deep excavation under limited soil space conditions5 The results are: (1) Define the scope suitable for finite soil analysis: building distance to excavation depth ratio L/He ≤ 1 and building depth to excavation depth ratio Ha/He ≥ 05 5 (2)Since the finite soil effect will cause the reduction focus of lateral earth pressure on retaining wall, the lateral pressure is the discussion of finite soil effect in this study5 (3) Define a new parameter
IV
lateral pressure ratio (LPR) to quantify the reduction of lateral earth pressure5 (4) The finite soil effect is simulated by modifying Suvalue of clay in one-dimensional analysis5 Increasing Suvalue can reduce the active earth pressure and Kh value is also related to the Suvalue5 The above two characteristics are used to simulate the lateral pressure reduction caused by the finite soil effect5
This study establishes a finite soil body design chart by a hypothetical clay layer excavation case5 First, a two-dimensional analysis of the finite soil of the hypothetical case is performed5 Then use this two-dimensional analysis results, and the lateral pressure ratio to establish a new finite soil one-dimensional simplified analysis design chart5 Finally, a hypothetical example is included to demonstrate the proposed simplified method and to explore the feasibility of this method5
論 文 摘 要
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
1.1 研究背景與目的
1.2 研究內容及架構
第二章 文獻回顧
2.1 深開挖工程特性
2.1.1擋土壁變形行為
2.1.2 地表沉陷特性
2.2有限土體土壓力分析評估
2.2.1有限土體土壓力計算法
2.2.2有限土體極限平衡法
2.3有限土體對深開挖之影響
2.3.1有限土體影響因子
2.3.2有限土體對深開挖壁體變位之影響
2.4有限土體於一維與二維分析結果之比較
第三章 有限土體二維數值分析模型及適用範圍探討
3.1二維數值分析軟體PLAXIS 2D
3.1.1 軟體簡介
3.1.2 土壤模式
3.2 TNEC簡介及自由場數值參數
3.2.1工程案例概況
3.2.2 PLAXIS 2D數值參數率定
3.2.3自由場數值參數驗證
3.3二維有限土體開挖與鄰房模型
3.4 有限土體適用範圍探討
3.4.1深度比(Ha/He)
3.4.2距牆比(L/He)
3.4.3寬度比(W/He)
第四章 有限土體引致之側向土壓力探討
4.1一維數值分析軟體TORSA3
4.1.1軟體簡介
4.1.2分析模式與方法
4.1.3主動及被動土壓力
4.2二維分析之側向土壓力結果
4.2.1側向土壓力比
4.3以側向土壓力比推求一維參數
4.3.1 TORSA自由場數值參數
4.3.2 有限土體一維分析法參數之選擇
4.4 Ka折減法
4.5 Su修正法
4.6小結 78
第五章 有限土體一維分析法之建立與結果探討
5.1一維簡化分析法流程架構
5.2假設案例數值模擬之建立
5.2.1假設案例工區概要
5.2.2分析數值參數
5.2.2.1 PLAXIS 2D分析模型建立
5.3.2.2 TORSA分析模型建立
5.3自由場分析結果之比較
5.3.1側向土壓力
5.3.2壁體變位
5.4 PLAXIS 2D之有限土體分析結果與探討
5.4.1假設案例之有限土體側向土壓力
5.4.2假設案例之有限土體壁體變位
5.5一維簡化分析法之修正係數M
5.6一維簡化分析法成應用成果與探討
5.6.1 應用成果及探討
第六章 結論與建議
6.1結論
6.2建議
參考文獻
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