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共 3 筆
------------------------------------------------------------------------ 第 1 筆 ---------------------------------------------------------------------
系統識別號 U0026-0812200911334731
論文名稱(中文) 變形分析法應用於邊坡穩定分析之研究
論文名稱(英文) Slope stability analysis using the deformation analysis method
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 資源工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Resources Engineering
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生(中文) 曾惠蒂
學號 N4692404
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2005-06-16
論文頁數 102頁
口試委員 口試委員-董家鈞
口試委員-陳時祖
指導教授-陳昭旭
口試委員-廖志中
關鍵字(中) 邊坡穩定分析
變形分析法
極限平衡法
關鍵字(英) slope stability analysis
deformation analysis method
limit equilibrium method
學科別分類
中文摘要   台灣地質狀況不佳,邊坡破壞已成為台灣主要的地質災害之一,對於邊坡穩定之問題,傳統上以極限平衡法為目前最常被使用的分析方法,其假設此類問題係由應力控制而可忽略大地材料變形性的影響,但邊坡穩定性實際上仍須考慮材料之變形性與張力強度等影響。變形分析法是一基於連體力學原則的分析方法,而根據變形分析理論為基礎之數值分析方法主要考慮材料的應力-應變性質,其分析時可考慮較複雜的材料彈塑性行為與不同破壞準則,可藉以計算出材料之應力及應變,目前已廣泛的使用於大地工程分析。

  本文以變形分析法作為邊坡穩定數值分析之理論基礎,並採用剪力強度折減法(shear strength reduction technique)之觀念來訂定合理的邊坡安全係數並判斷可能破壞滑動面位置,並以變形分析法與極限平衡法之分析結果進行討論。針對邊坡之不同坡度角、彈性模數和不同之材料破壞準則以探討邊坡之穩定性,本研究分析可得以下之結果:當坡角增加時,安全係數隨之下降,此與極限平衡法所得之結果一致;本研究方法所定出之滑動帶涵蓋整個Bishop簡化法及Janbu簡化法之滑動面,且發展趨勢較為平緩,並可看出邊坡之破壞由坡趾至坡頂漸進破壞之過程;材料之彈性模數對於邊坡整體之穩定似乎無太大之影響;而研究顯示材料破壞準則之選擇將影響邊坡安全係數之結果。

英文摘要  Because of its inferior geological conditions and environmental factors, geological hazards like landslides are of great concern in Taiwan. The stability of soil slopes which mainly involves factor of safety is analyzed by the limit equilibrium method (LEM) and the deformation analysis method. The objective of this thesis is to investigate the stability of soil slope problem by using a numerical analysis procedure combining with the deformation analysis method, in which the stress-strain character of soil mass can be considered. The focus of this thesis is on the stability of soil slopes, in terms of factor of safety (FS) and failure surface location. Determination of the FS in numerical analysis method is mainly based on the concept of reduction in shear strength, and the corresponding failure surface is fairly found from the shear strain rate contour. It should be noticed that the critical slip surface is not an unique line. A narrow yielding zone was developed when the slope started to fail and any slip surface passing through the yield zone could be the failure surface. The main advantage of the proposed method for slope stability analysis over the traditional limit equilibrium method is that no assumption needs to be made in advance about the slice side forces, the location or shape of the slip surface. The factor of safety obtained by the proposed procedure is in a good agreement with that determined by the Bishop’s and Janbu’s methods. However, the proposed procedure can provide the designers a more solidly based concept in slope stability analysis.

論文目次 目錄
頁次
摘要.....................................................Ⅰ
英文摘要.................................................Ⅱ
致謝.....................................................Ⅲ
目錄.....................................................Ⅳ
表目錄...................................................Ⅶ
圖目錄...................................................Ⅷ
符號定義................................................ IV

第一章 緒論...............................................1
1.1 前言..................................................1
1.2 研究動機及目的........................................1
1.3 研究方法..............................................3
1.4 論文格式與內容........................................3

第二章 文獻回顧...........................................6
2.1 極限平衡法............................................6
2.2 極限分析法...........................................16
2.3 變形分析法...........................................17
2.3.1 有限元素法......................................19
2.3.2 有限差分法......................................21
2.4 剪力強度折減法.......................................24


第三章 研究方法..........................................28
3.1 FLAC3D的介紹........................................28
3.1.1 FLAC3D 的基本理論架構...........................29
3.1.2 FLAC3D 之運算程序...............................31
3.1.3 FLAC3D 內建的組合律模式.........................33
3.1.4 FLAC3D 基本術語.................................35
3.1.5 FLAC3D 之符號規.................................37
3.1.6 FLAC3D 之單位系統...............................38
3.1.7 FLAC3D 基本分析步驟.............................39
3.2 剪力強度折減技術.....................................42
3.3 FLAC3D程式分析邊坡穩定流............................42
3.3.1 數值分析的基本假設..............................42
3.3.2 網格之建立......................................42
3.3.3 邊界範圍的決定和邊界束制的選擇..................44
3.3.4 材料參數選擇....................................45
3.3.5 數值分析步驟....................................46
3.4 STEDwin程式之介紹...................................50
3.4.1 STEDwin 軟體運算方法..............................51
3.4.2 STEDwin分析邊坡穩定說明...........................53

第四章 數值分析..........................................56
4.1 邊坡範例驗證.........................................56
4.2 邊坡坡度角對於安全係數之影響.........................67
4.3 邊坡滑動面之探討.....................................70
4.4 彈性模數E值對於邊坡穩定之影響.......................74
4.5 材料破壞模式對於邊坡安全係數之影響...................76
4.6 綜合討論.............................................83

第五章 案例研究..........................................85
5.1 現況說明.............................................85
5.2 地質概述.............................................86
5.3 地滑原因初步探討.....................................87
5.4 分析結果與討論.......................................90

第六章 結論與建議........................................95
6.1 結論.................................................95
6.2 建議.................................................97

參考文獻.................................................98
參考文獻 參考文獻
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------------------------------------------------------------------------ 第 2 筆 ---------------------------------------------------------------------
系統識別號 U0026-0812200915333032
論文名稱(中文) 公路橋梁沉箱基礎受洪水淘刷破壞模式之研究
論文名稱(英文) Study on Failure modes of Caisson Foundation of Highway Bridge Subjected to Flood Scouring
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 97
學期 2
出版年 98
研究生(中文) 曾韋禎
學號 n6696418
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2009-07-23
論文頁數 165頁
口試委員 口試委員-黃忠信
口試委員-黃添坤
口試委員-陳怡睿
口試委員-李維峰
指導教授-陳景文
關鍵字(中) 洪流
橋梁破壞
淘刷深度
關鍵字(英) Flood
Scouring Depth
Failure
學科別分類
中文摘要 台灣位處歐亞板塊和菲律賓板塊之交界處。全島約73.6%的面積為山坡地及高山林地,地勢相當險峻。當公路橋梁受到洪流直接淘刷侵蝕時,將導致墩基損壞、基礎承載力不足;有鑒於國內公路橋梁基礎裸露情況日益嚴重,期由簡易之分析方法,以瞭解淘刷深度、水流速度以及水位高度對公路橋梁之影響。
本研究係以高雄縣甲仙大橋及台中縣后豐大橋為分析對象,將橋梁之尺寸及地質資料進行彙整後,首先假定淘刷深度、水流速度以及水位高度,以公路橋梁破壞之三種模式:傾倒、滑動及承載力不足分別加以探討,利用Rankine土壓力理論分別將基礎各方向之受力求出,由此可推算出安全係數(FS),並繪製出各參數之間的關係圖;再運用『建築物基礎構造設計規範』,檢核沈箱基礎頂之水平變位及旋轉角變量驗證分析之合理性。根據本研究所提出之安全係數檢核圖表可提供現場封橋及開放之參考依據。
英文摘要 Taiwan is located on the cross section of the Eurasia tectonic plate and Philippines tectonic plate. The percentage of the hills and mountains of all the area is about 73.6% that cause the geography extremely precipitous. When river bridges erode from the flood directly, it will make bridge pier foundation damage, decreasing bearing capacity, even collapse. As a result of the highway bridge foundation exposed situation increasing serious, this study employ simplified analysis method to understand the relationship between scouring depth, average water velocity and water level with highway bridge .
Jiaxian Bridge in Kaohsiung county and Houfong Bridge in Taichung county are selected for study. After collecting geography data, the scouring depth, average water velocity and water level were assumed, the discussion is based on the three failure modes of the highway bridge:overturning, sliding and poor bearing capacity. By using Rankine Earth Pressure theory to obtain the pressure component of the bridge pier foundation and calculate the factor of safety(FS). Furthermore draw the diagram about the relationship of all the parameter. Finally, using Foundation of Structure Design Specification 1 Edition and ABAQUS to validate the rationality of the horizontal displacement and the rotation on the top of caisson foundation. The proposed chart of safety factor can be used for close and open timing in situ.
論文目次 目錄
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 XIII
符號 XV
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究內容 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 沖刷型態分類 4
2.2 橋墩沖刷之局部沖刷機制 13
2.3 橋樑破壞模式 25
2.3.1 基礎損壞 25
2.3.2 橋柱結構損壞 29
2.3.3 橋台破壞 31
2.3.4 上部結構破壞 33
2.4 剪力強度折減法 34
2.4.1剪力強度折減法破壞定義 36
2.5 有限差分方法(Finite Difference Method) 38
2.6 有限元素法(Finite Element Method) 39
2.7 極限平衡法(Limit Equilibrium Method) 40
第三章 研究區域介紹 41
3.1 后豐大橋 41
3.1.1 地形 44
3.1.2 環境介紹 44
3.1.3 橋址地質 48
3.2 甲仙大橋 50
3.2.1 地形 53
3.2.2 環境介紹 53
3.2.3 橋址地質 56
3.3 災害歷史 57
第四章 研究成果分析 61
4.1 后豐大橋 61
4.1.1 后豐大橋之傾倒破壞分析 63
4.1.2 后豐大橋之滑動破壞分析 76
4.1.3 后豐大橋之承載力不足破壞分析 89
4.1.4 小結 90
4.2 甲仙大橋 91
4.2.1 甲仙大橋之傾倒破壞分析 92
4.2.2 甲仙大橋之滑動破壞分析 103
4.2.3 甲仙大橋承載力不足破壞 114
4.2.4 小結 116
4.3 檢核驗證分析 118
4.3.1 后豐大橋之實際案例驗證分析 122
4.3.2 甲仙大橋滑動破壞之實際案例驗證分析 125
4.4 軟體介紹 128
4.5 分析模式 132
4.6 分析參數 134
4.7 分析結果 135
第五章 結論與建議 137
5.1 結論 137
5.2 建議 138
參考文獻 139
附錄1 后豐大橋計算說明 145
附錄2 甲仙大橋計算說明 150
附錄3 后豐大橋實際案例驗證分析 156
附錄4 甲仙大橋實際案例驗證分析 162
參考文獻 參考文獻
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47.「橋梁監測預警系統及沖刷保護措施及補強等策略之研究」,交通部公路總局,台北(2007)。
48.「台灣地區橋梁安全檢查、評估及監測執行程序之訂定 安全檢測報告書」,交通部公路總局,台北(2008)。
49.劉惠文,「公路橋梁受土石流衝擊力災害破壞模式之研究」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南(2008)。
50.李協謙,「群樁側向阻抗改良之數值模擬」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,桃園(2008)。

------------------------------------------------------------------------ 第 3 筆 ---------------------------------------------------------------------
系統識別號 U0026-2807201113545600
論文名稱(中文) 剪力強度折減法應用於動態邊坡穩定性之研究
論文名稱(英文) Dynamic Stability Analysis of Slopes Using the Shear Strength Reduction Method
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 資源工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Resources Engineering
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生(中文) 黃郁婷
學號 N46984066
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-06-28
論文頁數 109頁
口試委員 口試委員-王建力
指導教授-陳昭旭
口試委員-李德河
口試委員-柯建仲
口試委員-涂家輝
關鍵字(中) 動態分析
剪力強度折減法
FLAC3D
關鍵字(英) dynamic analysis
shear strength reduction method,
Flac3D
學科別分類
中文摘要   邊坡破壞為台灣主要地質災害之一,對於邊坡穩定性問題,目前以極限平衡法為最常使用之分析方法,考慮材料強度為主要因素,以最可能發生破壞面所對應之安全係數來定義邊坡的穩定性,但未考慮材料之彈性變形,破壞時則發生完全剪力破壞。此方法對於動態邊坡的處理上,僅對尖峰加速度所產生之應力進行評估,無法完整模擬真實地震波的作用情形。而變形分析法雖然無法計算邊坡之安全係數,但可考慮材料應力及應變性質與複雜的材料彈塑性行為,對於動態邊坡的處理上,可完整模擬地震波施加過程中應力與應變之大小及分布,並分析最容易發生破壞及最需補強的地方。本研究利用變形分析法以上優勢,但為了補足無法求取安全係數之缺陷,因此採用剪力強度折減法配合變形分析法,求取邊坡安全係數與可能破壞的位置,並以本方法與極限平衡法之分析結果進行討論。
在邊坡範例驗證上,本研究針對不同坡度之邊坡,進行靜態與動態之分析。結果顯示,邊坡角度越大,安全係數將隨著坡角增大而下降;若遇相同規模之地震,則坡角越大其安全係數越小。在實際案例分析上,以兩個分別位於高雄縣甲仙鄉小林村與寶隆村之邊坡進行討論。由安全係數的變化可知,對於小林村邊坡之穩定性,莫拉克颱風的影響大於曾文越域引水隧道鑽炸工程影響。寶隆村邊坡於一般狀況和莫拉克颱風來襲時,皆處於穩定狀態;但若遇到六級以上地震或同時遇到莫拉克颱風及六級以上地震,此邊坡將有崩塌之虞。
英文摘要 Landslides are serious geological hazards in Taiwan. The limit equilibrium method (LEM) is usually used in the stability analysis of soil slopes, which are measured by the factor of safety (FS) of the failure surface, but this approach does not consider the material elastic deformation, and it only assesses the peak acceleration. In contrast, the factor of safety cannot be calculated by the deformation analysis method, but the stress-strain character of the soil mass and acceleration can be considered. Thus, this research combines the deformation analysis method with the shear strength reduction method to get the factor of safety and the critical slip surface of a slope. It also compares the results of this method with those from the limit equilibrium method.
In the numerical verify, the factor of safety increases when the angle of the slope decreases. If the slopes are hit by the same earthquake, the factor of safety decreases when the angle of the slope increases. Two cases from Kaohsiung country in Taiwan are used as the case analysis. In case one, the result shows that the effect of typhoon Morakot is more than the effect of the blast with regard to interbasin transfer. In case two, the slope is examined when it is hit by typoon Morakot, or by typhoon Morakot and an earthquake that is six on the Richter scale at the same time.
論文目次 摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VIII
圖目錄 IX
符號表 XIV
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 2
1.4 論文內容 2
第二章 文獻回顧 5
2.1 邊坡穩定性影響因素 5
2.2 邊坡破壞形式 8
2.3 莫拉克颱風引致阿里山公路邊坡崩塌 11
2.3.1 小規模不連續面控制之岩坡破壞(災害點Ⅰ) 13
2.3.2 斷層帶附近之崩塌地(災害點Ⅱ) 13
2.3.3 大規模複合型邊坡破壞(災害點Ⅲ) 14
2.3.4 順向坡面大型滑動 (災害點Ⅳ) 16
2.4 邊坡穩定性分析方法 18
2.4.1 區域統計 18
2.4.2 個案模擬 18
2.5 地震加速度的影響及擬靜力地震係數之設計 21
2.5.1 垂直加速度的影響 21
2.5.2 擬靜力地震擬靜力地震係數之設計 22
2.5.3 尖峰加速度衰減公式 24
2.6 邊坡破壞判別方法 25
2.7 爆破之主振頻率 26
第三章 研究方法 27
3.1 邊界敏感度分析及邊界束制的選擇 28
3.2 剪力強度折減原理及材料參數的選擇 29
3.3邊坡破壞判別方法與安全係數的求取 31
3.4 FLAC3D程式簡介 32
3.4.1 FLAC3D使用特性 32
3.4.2 FLAC3D計算特性 33
3.4.3 FLAC3D的求解流程 33
3.4.4 FLAC3D的應用範圍 34
3.4.5 FLAC3D的不足之處 34
3.4.6 FLAC3D動態分析方法 35
3.4.6.1 FLAC3D非線性方法特點 35
3.4.6.2 FLAC3D動力載荷和邊界條件 35
3.4.6.3 力學阻尼 36
3.4.6.4 FLAC3D網格尺寸要求 38
3.4.6.5 FLAC3D輸入載荷的校正 38
3.4.6.6 FLAC3D動態求解流程 39
3.5 STEDwin程式簡介 41
3.5.1 STEDwin軟體運算方法 41
3.5.2 STEDwin分析邊坡穩定說明 43
第四章 邊坡範例驗證 45
4.1 邊界範圍敏感度分析 45
4.2 靜態邊坡範例驗證 47
4.2 動態邊坡範例驗證 56
4.2.1 本研究方法應用於動態邊坡 59
4.2.2極限平衡法應用於動態邊坡 63
第五章 案例分析 69
5.1 案例一:小林村邊坡 69
5.1.1 地理位置 69
5.1.2 地質概況 70
5.1.3 小林村現況 70
5.1.4 案例一分析結果與討論 75
5.1.4.1 狀況Ⅰ:一般未受擾動情況 76
5.1.4.2 狀況Ⅱ:受莫拉克颱風影響 78
5.1.4.3 狀況Ⅲ:受曾文越域引水隧道鑽炸工程震動影響 81
5.2 案例二:寶隆村邊坡 89
5.2.1 地理位置 89
5.2.2 地質概況 90
5.2.3 案例二分析結果與討論 91
5.2.3.1 狀況Ⅰ:一般未受擾動情況 92
5.2.3.2 狀況Ⅱ:受莫拉克颱風影響 94
5.2.3.3 狀況Ⅲ:受六級地震影響 97
5.2.3.4 狀況Ⅳ:同時受莫拉克颱風及六級地震影響 98
第六章 結論與建議 100
6.1 結論 100
6.1.1 邊坡範例驗證 100
6.1.2 案例分析 101
6.2 建議 102
參考文獻 103
自述 109

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