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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林文屹
研究生(外文):Win Lin
論文名稱:高速度雙剪力面大型直接剪力試驗儀之研發
論文名稱(外文):Development of High Speed Large Direct Shear Device with Double Shear Planes
指導教授:許澤善許澤善引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:土木工程所
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:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:98
中文關鍵詞:直接剪力試驗雙剪力面
外文關鍵詞:double shear planesdirect shear test
相關次數:
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直接剪力試驗儀之主要優勢在於決定一已知平面的剪力破壞面之強度。雖然傳統的小型的直接剪力試驗儀之優點在於可直接採用鑽心試體進行試驗,但因鑽心試體直徑有限,試驗結果將難以呈現破壞面上沉積構造之影響;而試驗中藉由上下環壁傳遞水平剪力時,額外產生的彎矩將使上盒向上彎起,上下盒間之介面因而存在間隙,鄰近土樣在側向解壓後向外流動,造成試驗條件嚴重偏離理論條件。為改進上述傳統的直接剪力試驗儀之缺點,作者於本研究中研擬高速雙剪力面大型直接剪力試驗儀,該試驗儀除可模擬滑動面構造之影響外,亦可決定強震中高速滑動之滑動面上之剪力抵抗強度。
The major superiority for a direct shear test device is to determine shear strength for a known planar failure surface. The feature for a traditional small direct shear test device is that samples obtained directly from drilling cores can be utilized. However, since the size of a sample is small enough, the effects for the structures on the failure plane formed during deposition can hardly be included in the test result. Also, during transferring horizontal shear force via the upper and the lower shear boxes, additional moment can be induced such that one end of the upper shear box will be lifted upward. A gap between the upper and the lower shear boxes is then clearly shown. Thereafter, lateral earth pressure near the gap is released thoroughly and some of the sample is forced to flow out through the gap. Such test conditions are seriously deviated from the theoretical ones. For improving the above-mentioned defects for the traditional small direct shear test, the authors of this paper develop a high speed large direct shear test device with double shear planes. The new device can not only take the effects of structure on the sliding plane, but also has the capability to determine the shear strength for a plane sliding quickly during the occurrence of a large earthquake.
中文摘要
英文摘要
目錄
圖目錄
表目錄
照片目錄

第一章 緒論
1-1 前言
1-2 研究主旨
1-3 研究步驟

第二章 文獻回顧
2-1 剪力試驗儀之相關文獻
2-1-1 ASTM對直接剪力試驗儀的相關規定
2-1-2 Al-Douri與Poulos改良的直接剪力試驗儀
2-1-3 陳君源之研究
2-2 非凝聚性土壤側向土壓力之相關文獻
2-2-1 係數相關研究
2-2-2 王超華之研究
2-2-3 趙子澤之研究

第三章 研究內容與研究方法
3-1 雙剪力面直接剪力試驗儀之設計與安裝
3-1-1 壓力源之選擇
3-1-2 垂直力施加系統之設計與安裝
3-1-3 水平剪力施加系統之設計與安裝
3-2 資料之擷取方法
3-2-1 垂直力及水平剪力
3-2-2 試體上中下側之側向土壓力
3-2-3 垂直位移及水平位移
3-3 試驗材料之基本物理性質
3-4 大型直接剪力試驗試驗步驟
3-4-1 雙剪力面
3-4-2 單剪力面
3-5 大型直接剪力試驗
3-5-1 雙剪力面
3-5-1-1疏鬆的標準砂平均速度為1.33cm/sec
3-5-1-2中等緊密的標準砂平均速度為1.33cm/sec
3-5-1-3 緊密的標準砂平均速度為0.128cm/sec
3-5-1-4 疏鬆的標準砂平均速度為0.128cm/sec
3-5-1-5 疏鬆的標準砂平均速度為0.01cm/sec
3-5-1-6 中等緊密的標準砂平均速度為0.01cm/sec
3-5-2 單剪力面
3-5-2-1 疏鬆的標準砂平均速度為0.04cm/sec
3-5-2-2 中等緊密的標準砂平均速度為0.04cm/sec

第四章 結果之比較與討論
4-1 儀器之設計與安裝結果
4-1-1 三層剪力盒
4-1-2 直接剪力試驗儀
4-1-3 資料擷取器及電腦程式
4-2 疏鬆的砂土之雙剪力面大型直接剪力試驗結果
4-2-1 剪應力隨時間變化之關係圖
4-2-2 剪應力隨水平位移變化之關係圖
4-2-3 激發之內摩擦角隨水平位移變化之關係圖
4-2-4 剪應力與正向應力之關係圖
4-2-5 水平速度隨水平位移變化之關係圖
4-2-6水平加速度隨水平位移變化之關係圖
4-2-7側向土壓力隨水平位移變化之關係圖
4-3 中等緊密的砂土之雙剪力面大型直接剪力試驗結果
4-3-1 剪應力隨時間變化之關係圖
4-3-2 剪應力隨水平位移變化之關係圖
4-3-3 激發之內摩擦角隨水平位移變化之關係圖
4-3-4 剪應力與正向應力之關係圖
4-3-5 水平速度隨水平位移變化之關係圖
4-3-6水平加速度隨水平位移變化之關係圖
4-3-7側向土壓力隨水平位移變化之關係圖
4-4 疏鬆的砂土之單剪力面大型直接剪力試驗結果
4-4-1 剪應力隨水平位移變化之關係圖
4-2-2 剪應力與正向應力之關係圖
4-5 中等緊密的砂土之單剪力面大型直接剪力試驗結果
4-5-1 剪應力隨水平位移變化之關係圖
4-5-2 剪應力與正向應力之關係圖
4-6 試驗結果之比較與討論
4-6-1 剪應力隨時間變化之關係圖
4-6-2 剪應力隨水平位移變化之關係圖
4-6-3 激發之內摩擦角隨水平位移變化之關係圖
4-6-4 剪應力與正向應力之關係圖
4-6-5 水平速度隨水平位移變化之關係圖
4-6-6水平加速度隨水平位移變化之關係圖
4-6-7側向土壓力隨水平位移變化之關係圖

第五章 結論與建議
參考文獻
【1】許澤善,2005,“921集集大地震中草嶺大崩山之有限元素法模擬分析”, 尚未發表之研究資料,目前保留於逢甲大學土木系內。
【2】Al-Douri,R. H. and H. G. Pouls, “Static and Cyclic Direct Shear Tests on Carbonate Sands,” Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, Vol. 15, no. 2,pp. 138-157, June 1991.
【3】陳君源,1996,「砂質土直接剪力行為與靜止土壓力係數之研究」,逢甲大學土木及水利工程研究所碩士論文。
【4】Jaky, J., 1944, “The Coefficient of Earth Pressure at Rest,” Journal of the Society of Hungarian Architects and Engineers, Budapest, Hungary, pp.355-358.
【5】Schmidt, B., and Alpan, I., 1966, “Earth Pressure at Rest Related to Stress History,” Discussion, Canadian Geotechnical Journal, National Research Council, ottawa, onfario, canada, Vol.3, No.4, pp.239-242.
【6】Mayne, P. W., and Kulhawy, F. H., 1982, “K0-OCR Relationship in soil,” Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol.108, GT6, pp.851-872.
【7】王超華,1997,「土壤之直接剪力行為及“真”直接剪力特性的探討」,逢甲大學土木及水利工程研究所碩士論文。
【8】趙子澤,2002,「礫石土非均向靜止土壓力係數之探討」,逢甲大學土木及水利工程研究所碩士論文。
【9】Lambe, T. W., and Whiteman, R.V. (1969)Soil Mechanics, John Wiley & Sons, Inc.,New York, 65 p.p.
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