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研究生： 游雅惠
Yi-Huan You
論文名稱： 降水引致單椿基礎負摩擦力行為之有限元素分析
指導教授： 張瑞宏
Jui-Hung Chang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
畢業學年度： 89
語文別： 中文
論文頁數： 109
中文關鍵詞： 單椿基礎 、負摩擦力 、地下水
外文關鍵詞： single pile foundation, nagetive skin friction
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    • 本研究以有限元素法採軸對稱分析單椿基礎受到地下水下降而引發之行為進行分析研究。
    本研究中的土壤採用莫耳－庫侖彈塑性準則，椿體為完全彈性，考慮孔隙水壓改變對椿土系統行為之影響，如：地表沈陷、椿身摩擦力等。
    將數值分析結果與離心模型試驗相比較，並彌補試驗上不易控制之參數比較，希望對於負摩擦力之行為能更有效掌控，並做為基礎分析設計上之參考。

    摘要……………………………………………………………………Ⅰ ABSTRACT………………………………………………………………Ⅱ 目錄……………………………………………………………………Ⅲ 圖表目錄………………………………………………………………Ⅵ 第一章 緒論……………………………………………………………1 1.1 前言……………………………………………………………1 1.2 研究動機………………………………………………………2 1.3 研究目的………………………………………………………3 1.4 研究方法………………………………………………………4 1.5 論文內容………………………………………………………5 第二章 文獻回顧………………………………………………………6 2.1椿體與土體間的摩擦性質……………………………………6 2.2負摩擦力發生之機制…………………………………………7 2.3負摩擦力的研究………………………………………………8 2.3.1現場量測法………………………………………………9 2.3.2室內模型試驗法………………………………………10 2.3.3數值方法………………………………………………11 第三章 分析理論與數值模型…………………………………………16 3.1離心模型試驗…………………………………………………17 3.1.1試驗土樣………………………………………………17 3.1.2試驗設備與流程………………………………………17 3.1.3試驗摩擦力量測方法…………………………………19 3.2分析理論………………………………………………………20 3.2.1有限元素………………………………………………21 3.2.2摩擦力行為分析理論…………………………………22 3.2.3界面力判斷方式………………………………………24 3.3數值分析模型…………………………………………………24 3.3.1基本假設及材料參數…………………………………24 3.3.2降水壓力模擬方式……………………………………27 第四章 分析結果與討論………………………………………………48 4.1網格收斂之確認………………………………………………48 4.2位移分析………………………………………………………50 4.2.1地表位移沈陷…………………………………………51 4.2.2垂直位移分布…………………………………………51 4.3界面力分析……………………………………………………52 4.4軸向應力分析…………………………………………………54 4.5參數研究………………………………………………………55 4.5.1椿土勁度比……………………………………………56 4.5.2土壤柏松比……………………………………………58 4.5.3極限剪應力……………………………………………59 第五章 結論與建議……………………………………………………97 5.1結論……………………………………………………………97 5.2建議……………………………………………………………98 參考文獻………………………………………………………………100

    (1) 王維漢，「單椿負摩擦力之行為研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢 (1997)
    (2) 康立楷，「降水引致單椿基礎行為之有限元素分析」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢 (2000)
    (3) 李崇正，「地質下陷區水文地質特性及其防治方法整合型研究（Ⅲ），子計畫五－地層下陷對土木結構體之影響」，中華民國行政院國家科學委員會專題研究計劃（1998）
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