請用此 Handle URI 來引用此文件：
http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/40674完整後設資料紀錄
| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 詹穎雯 | |
| dc.contributor.author | KUN-SHU LYU | en |
| dc.contributor.author | 呂昆樹 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-14T16:55:30Z | - |
| dc.date.available | 2010-08-05 | |
| dc.date.copyright | 2008-08-05 | |
| dc.date.issued | 2008 | |
| dc.date.submitted | 2008-07-29 | |
| dc.identifier.citation | [1] 「水庫排砂道及溢洪道磨損改善工法之研究」， 經濟部水資源局， 台
北， （1999）。 [2] 劉駿明、張吉佐、李民政、唐孟瑜， 「高流速水利隧道之耐磨耗設 計及案例分析」， 第五屆海峽兩岸隧道與地下工程學術與技術研討會， 2006 年3 月。 [3] “Cement and Concrete Terminology，” Reported by ACI Committee 116,ACI Manual of Concrete Practice,， Part I (1988). [4] Creegn, P.J. ， W.S. Hamilton， J.G. Hendrickson， J. Kader， R.A. McDonald， J.E. Noble， and G.E. Schrader， “Erosion of Concrete in Hydraulic Structure， ” ACI Materials Journal， Vol. 84， No. 2， pp. 136-157 (1989). [5] 尹延國等人， 「水工混凝土的受力狀態與磨損」， 合肥工業大學學 報， 第24 卷第4 期， 2001 年8 月。 [6] Momber， A.W. ， “Damage to Rocks and Cementitious Materials from Solid Impact，”Rock Mechanics and Rock Engineering， 37(1) ， pp. 57-82，(2004). [7] 增田隆， 「高耐磨性コソクリート」， コソクリート工學， 32(7)， 100-104， (1994) [8] Momber， A.Kovacevic R. ，“Fundamental Investigation Concrete Wear by High Velocity Water Flow，”Wear， Vol.177， pp. 55-62 (1994). [9] ASM International “ Surface Engineering for Corrosion and Wear resistance'10M Communications (2001). [10] Stachowiak and Batchelor，“Engineering Tribology',Elsevier,(2005). [11] Y.Iwai amd S.Li, “Cavitation Erosion in Waters Having Different Surface Tensions',Wear,254,pp1-9,(2003). [12] Truscott, G.F., ”A Literature Survey on Abrasive Wear in HyDraulic Machinery,” Wear,20, (1972). [13] 朱孝宗， 「水流中含砂特性對混凝土抗沖擊性之影響」， 國立嘉義 大學碩士論文， 民國94 年。. [14] 砂玉清， 「泥砂運動學引論」， 陝西科學技術出版社，(1996)。 [15] 詹穎雯等人， 「添加爐石及纖維之矽灰混凝土水中磨耗性質與自體 收縮」，中興工程顧問社專案研究報告，SEC/R-HY-00-06 ，民國89 年。 [16] 錢寧、萬兆惠，「泥砂運動力學」，科學出版社，北京，（1983）。 [17] 吳健民、顏清連，「泥砂運移學」，中國土木水利工程學會出版，台北 市，（1991）。 [18] 黃細彬、袁銀忠、王世夏，「含砂高速水流的磨蝕機理和滲氣抗磨作 用」，水利與建築工程學報，第4 卷第一期，(2006). [19] Tony， C. Liu， “Abrasion Resistance of Concrete , ” ACI Journal, pp.341-350,， Sep-Oct (1981). [20] Laplante, P.， Aitcim, P.C. ， and D. Vezina，”Abrasion Resistance of Concrete，”Journal of Materials in Civil Engineering， Vol.3， No. 1， pp19-28， Feb (1991). [21] Tarun， R. Nailk， Shiw, S. Singh， and Mohammad M. Hossain，” Abrasion Resistance of Concrete as Influenced by Inclusion of Fly Ash”Cement and Concrete Research， Vol.24， No.2， pp303-312 (1994). [22] 賴正義、劉昌明，「水工結構物耐磨性研究」，台灣電力公司研究發展 專題，民國83 年6 月。 [23] Dhir ， R.K. ， P.C. Hewleet ， and Y.N. Chan ， “Near Surface Characteristics of Concrete Abrasion Resistance ， ” Materials and Structure Muteriaux et Constructions， Vol.24， No.140， pp122-128 (1991). [24] Duncan， N. ，”Engineering Geology and Rock Mechanics”科技， 65 年. [25] ASTM ， 985 Annual Book of ASTM Standards Part13, Philadelphia:ASTM ，(1985). [26] 經濟部中央標準局，中國國家標準-土木建築類，民國73 年。. [27] 蘇南，「台灣北中部主要河川粗骨材微觀結構、巨觀性質及混凝土抗 壓品質研究」，碩士論文，國立台灣工業技術學院，工程技術研究所 營建管理組，民國76 年6 月。 [28] Hogan， F.J. and J.W. Meusel， 〝Evaluation for Durability and Strength Development of a Ground Granulated Blast-Furnace Slag,〞Cement, Concrete, and Aggregates，Vol.3，No.1，Summer，pp.40~52 (1981). [29] 沈進發，「混凝土材料品質控制試驗」，常松出版社，民國73 年9 月。 [30] 李修齊，「高強度混凝土水中磨耗性質之機理探討」，台灣大學碩士論 文，（1997）。 [31] 林建宏，「爐石混凝土水中磨耗性質研究」，台灣大學碩士論文， (2004)。 [32] 賴正義，「高飛灰量混凝土性質」，台電工程月刊，第551 期，民國 83 年7 月。 [33] Tarun， R. Nailk， Shiw， S. Singh， and Mohammad M. Hossain，” Abrasion Resistance of High-Strength Concrete Made by with Class C Fly Ash，”ACI Materials Journal， Nov.-Dec. (1995). [34] 陳明谷， 「含矽灰之高性能混凝土水中磨耗性質」，台灣大學碩士論 文，（1996）。. [35] 宋佩瑄， 「矽灰在混凝土工程上之發展與應用」，結構工程， pp.113-120，民國77 年7 月。 [36] X.G.Hu， A.W.Momber， and Y.Yin， ” Erosive Wear of Hydraulic Concrete with low steel fiber content，”Journal of Hydraulic Engineering， ASCE， pp1331-1340，(2006). [37] 尹延國等人， 「水工混凝土小角度沖蝕磨損特性的研究」，摩擦學學 報,第21 卷第2 期，(2001)。 [38] Horszczaruk ， ” Abrasion resistance of high-strength concrete in hydraulic structures，” Wear，259，pp62-69，(2005). [39] 李志信， 「鋼纖維混凝土材料之水中磨耗性質與機理之探討」，台灣 大學碩士論文，（1999）。 [40] 宋佩瑄， 「纖維混凝土實務」，現代營建雜誌社編印，(1991)。 [41] Kumar，P. Metha，“Concrete Structure Properties and Materials，” Prentice-Hall inc. ， Englewood-Cliffs， N. J. ， (1986). [42] Sadegzadeh， M.， and R. Kettle， “Indirect and Non-Destructure and Abrasion Resistance of Concrete， ”Magazine of Concrete Research， Vol. 38，No. 137， pp. 136-157 (1986). [43] Sadegzadeh， M. ， Page C. ， and R. Kettle， “Surface Micro-Structure and Abrasion Resistance of Concrete，” Cement and Concrete Research， Vol. 17，No. 4，pp. 581-590 (1987). [44] Smoak， W. Glenn，“Repairing Abrasion-Erosion Damage to Hydraulic Concrete Structure，” Concrete International， pp. 22-27，June (1991). [45] Neville， A.M.， ”Properties of Concrete， ”3rd Edition， Pitman Publishing Limited， London，(1986). [46] Mindess， S.， and J.F. Young， “Concrete，” Prentice Hall，N. J.(1981). [47] Aiticin ， P.C. ， and A. Neville ， “High Performance Concrete Demystified， ” Concrete International，Vol. 15，No. 1，pp. 21-26 (1989). [48] Aiticin， P.C. ， and P.K. Metha， “Effect of Coarse Aggregate Characteristics on Mechanical Properties of High Strength Concrete，” ACI Materials Journal，Vol. 88，No. 5，pp. 499-503，September-October (1989). [49] 柳田力，「實用土木材料」，山海堂，土木施工法講座，昭和53 年9 月。 [50] British Standard Method，BS 812. [51] Amirkhanian et al “The Effect of Igneous Aggregate Source with Various Los Angeles Abrasion Test Values on the Strength of Concrete Mixtures，” Cement Concrete and Aggregates.CCAGDP. Vol. 14，No. 2，pp.86-92， Winter (1992). [52] Rehm， G.， Diem P. ， and R. Zimbelmann，”Moglichkeitenzure Frhohung der Zugfestigkeit von Beton，”Schrutenreihe des DAFStb， Heft 283，Berlin， (1977). [53] 邱欽賢，「水工混凝土之抗沖蝕姓」，國立中興大學碩士論文，民國 91 年 [54] ASTM C418-98“Standard Test Method for Abrasion Resistance of Concrete by SandBlasting'. [55] Oka， Y.I.， H.Ohnogi， THosokawa， and M.Matsumura，“The impact angle dependence of erosion damage caused by solid particle impact' Wear，203-204，pp.573-579，(1997). [56] 曾凱琦，「水工結構物混凝土面層修補材料之研究」，國立嘉義大學碩 士論文，民國97 年。 [57] C.L. Cheng， C.T. Webster， and J.Y.Wong， “Cavitation-Resistant Coatings for Concrete Hydraulic Structures，”ACI Material Journal， pp594-601，(1990). [58] Momber， A.W. ，“Short-time cavitation erosion of concrete，”Wear， 241，pp47-52，(2000). [59] 林穎典，「三維泥砂顆粒連續躍移模式之研究」，台灣大學碩士論文， (2000)。 [60] 許盈松，「近床區域泥砂運動之研究」，台灣大學博士論文，(1996)。 [61] Richard H.f.Pao，黃丕陵譯，「流體力學」，曉園出版社，(1991)。 [62] Stephen， B.T.， “Erosion of Concrete in Hydraulic Structure,” Reported by ACI Committee 210，pp. 210R-5~210R-7，(1994). [63] Horszczaruk ， “Mathematical model of abrasive wear of high performance concrete，'Wear，264，pp113-118，(2008). [64] Horszczaruk，“The model of abrasive wear of concrete in hydraulic structures，'Wear，256，pp787-796，(2004). [65] Finnie， I.， “Erosion of surface by solid particles，'Wear，3，pp87， (1960) [66] Finnie， I.，“Some observations on the erosion of ductile metals，” Wear，19， pp81，(1972). [67] Bitter，J.P.A，“A study of erosion phenomena part I，'Wear，6，pp5 (1963). [68] Bitter，J.P.A，“A study of erosion phenomena part II，' Wear，6， pp169 (1963). [69] Goretta， K.C.， M.L. Burdt，M.M. Cuber，L.A. Perry， D.Singh， A.S. Wagh， J.L. Routbort， and W.J.Weber，“Solid-particle erosion of Portland cement and concrete，' Wear，224，pp106-112，(1999). [70] Momber， A.W. ，“Fluid jet erosion as a non-linear fracture process: a discussion'，Wear，250，pp100-106，(2001). [71] 日本土木學會，「水理公式集」，平成11 年。 [72] Takeshi Ishibashi，“A hydraulic Study on protection for erosion of Sediment Flush Equipments of Dams'日本土木學會論文報告集，第 334 號，(1983)。 [73] Finnie， I.，“The mechanism of Erosion of Ductile Metals，'Proc， 3rd U.S. Natl. Congress of Applied Mechanics，pp527-532，(1958). [74] Sheldon， G.L.，“Similarities and Difference in the Erosion Behavior of Materials，'Journal of Basic Engineering，92，pp619-626，(1970). [75] Evans， A.G.， M.E. Gulden， and M.E. Rosenblatt，“Impact damage in brittle materials in the elastic-plastic response regine， 'Proc. Roy. Soc. London， Ser.A 361， pp343-356， (1978). [76] Verspui， M.A. ，G.de With， A. Corbijn， and P.J. Slikkerveer “Simulation model for the erosion of brittle materials，” Wear， 233-238，PP436-443，(1999). [77] Mehrotra， P.K.， G.A. Sargent，and H. Conrad，“A Model for the Multiparticle Erosion Of Brittle Solids By Spherical Particles ， ” University of Kentucky. [78] 劉家浚、李詩卓等人， 「材料磨損原理及其耐磨性」，清華大學出版 社，北京，（1993）。。 [79] Neilson， J.H.， A.Gilchrist， “Erosion by a stream of particles，' Wear，11，pp111–122， (1968). [80] 李亞杰， 「水工建築物砂粒磨損估算方法」，水力學報，(7)，pp60-66， (1989)。 | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/40674 | - |
| dc.description.abstract | 水工混凝土結構物如河道、防波堤、水庫之排洪隧道、溢洪道等，由於長期與水接觸，並受到地形、水流環境等影響，在豪雨或颱風過後，水流便會以極快的流速、挾帶大量的砂礫泥砂，直接對水工混凝土造成損壞。所以對水工混凝土結構物，必須先設計一防護層已抵抗這些外來的磨損作用。而水流挾砂的磨損作用主要有三種：磨耗作用、沖蝕作用及穴蝕作用，各個作用對材料損壞磨損的方式都不相同，因此也發展出不同公式模型來推算不同作用下的磨損量。影響磨損程度的因素有很多，不外乎為材料及環境的因素，從材料面著手增加混凝土抵抗磨損的手段有：添加卜作嵐材料、骨材強度等等…前人的研究很多，不外乎提升混凝土各項性質以增加其抗壓強度，進而有效抵抗水流及砂礫的磨損作用；對於外來環境因素水流的影響，因為水流的動能帶動了水中泥砂顆粒運動產生了各種不同的運動方式，而水中顆粒的躍移運動主要受力學特性所影響，造成顆粒沖擊的速度及角度有所不同，影響著磨損的作用方式和磨損程度。
本研究將探討各個作用因素下對磨損影響的程度，並以數值分析方式配合力學的機制模擬顆粒於水中磨耗試驗下二維單顆粒的躍移運動，進而求得沖角及流速。並藉由水流挾砂試驗的成果建立理論模型中的材料特性參數，求取磨損量。最後藉由實際案例的成果資料與理論公式作結合評估模型公式的正確性。從本研究藉由模型公式分析計算與試驗的結果比對發現，以該理論模型公式計算混凝土磨耗量有其適用性，雖然在實際案例的計算上有所差異，但在分析計算的過程中發現了許多值得改進的缺點，可以提升磨損量的精確度，提供了水工混凝土材料磨耗層後續研究之參考。 | zh_TW |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-14T16:55:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-97-R95521241-1.pdf: 7251587 bytes, checksum: 12808e169100cbf4c2cb4fee7ad47b5f (MD5) Previous issue date: 2008 | en |
| dc.description.tableofcontents | 誌謝 一
摘要 二 目錄 四 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 研究範圍 2 第二章 文獻回顧 4 2.1 混凝土結構物耐久性及劣化原因 4 2.2 混凝土水中磨耗過程、定義及影響因素 5 2.2.1 混凝土水中磨耗過程 5 2.2.2 水中磨損作用的定義 5 2.2.3 水中磨損作用的影響因素 6 2.3 水中泥砂對磨損的影響 9 2.3.1 顆粒的影響 9 2.3.2 泥砂運動的來源 10 2.3.3 泥砂移運方式 11 2.4 水流對磨蝕的影響 13 2.4.1 水流流態的影響 13 2.4.2 水流的影響 14 2.5 混凝土抗磨耗能力與強度 16 2.5.1 抗磨耗能力與材料參數之關係 16 2.5.2 影響抗壓強度之因素 22 第三章 相關實驗方法及說明 25 3.1 試驗目的 25 3.2 水中磨損試驗的各種方法 25 3.2.1 磨耗試驗 26 3.2.2 沖擊試驗 27 3.2.3 穴蝕試驗 28 3.3 本研究相關試驗方法 28 3.4 水中磨耗試驗 29 3.4.1 試驗儀器 29 3.4.2 試驗採用的參數 30 3.4.2.1 配比設計、拌合 30 3.4.2.2 材料性質 30 3.4.4 試驗方法 31 3.4.5 分析方式 32 3.5 含砂水流沖擊試驗 33 3.5.1 試驗設備 33 3.5.2 試驗配比及參數 33 3.5.2 試驗方法 33 3.6 力學試驗 34 3.6.1 實驗儀器 34 3.6.2 抗壓強度之量測 35 3.6.3 彈性模數之量測 36 3.6.4 劈裂試驗 36 3.6.5 撞擊試驗 37 3.7 試驗結果資料 37 第四章 理論分析 38 4.1 顆粒躍移行為研究 38 4.2 物理模式之建立 40 4.2.1 顆粒躍移運動方程式 40 4.2.2 運動方程式 45 4.2.3 初始條件及水流條件 45 4.3 運動方程式求解 46 4.4 沖角及流速 47 4.4.1 沖角的影響 48 4.4.2 流速的影響 49 4.5 脆性材料的磨損理論 49 4.5.1 沖蝕與磨耗理論 50 4.5.2 沖擊破裂理論 51 4.6 小結 52 4.7 混凝土材料受砂石沖磨理論模型 53 4.7.1 沖蝕理論基礎 53 4.7.2 沖蝕磨耗理論模型 56 第五章 磨損分析結果與討論 58 5.1 磨耗層分析 58 5.1.1 材料特性參數 58 5.1.2 磨耗層厚度推估結果與水中磨耗試驗比較 59 5.2 實際案例結果比較 59 5.2.1 輸砂量 60 5.2.2 起動流速及水流速度 60 5.2.4 磨耗層計算結果 62 5.3 分析結果討論 62 5.3.1 理論模型的適用性 62 5.3.2 水中的運動行為 63 5.3.3 相關試驗方法 64 5.3.4 磨損的範圍 64 5.3.5 輸砂量 65 5.4 參數敏感度分析 65 5.4.1 改變微切削磨損耗能因素φ 66 5.4.2 改變沖擊磨損耗能因數ε 66 5.4.3 改變臨界砂速k 67 5.4.4 參數敏感度分析討論 67 第六章 結論與建議 69 6.1 結論 69 6.2 建議 70 參考文獻 72 符號說明 81 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.title | 水工混凝土磨耗層分析 | zh_TW |
| dc.title | Analysis of Wear Surface for The Hydraulic Concrete | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 96-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 劉楨業,劉玉雯 | |
| dc.subject.keyword | 水工混凝土,理論模型公式,流速,顆粒躍移運動,磨耗層估算, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | hydraulic concrete,theoretical model,analysis the wear surface,impact velocity,impact angle, | en |
| dc.relation.page | 149 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2008-07-30 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 土木工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 土木工程學系 | |
文件中的檔案：
| 檔案 | 大小 | 格式 | |
|---|---|---|---|
| ntu-97-1.pdf 目前未授權公開取用 | 7.08 MB | Adobe PDF |
系統中的文件，除了特別指名其著作權條款之外，均受到著作權保護，並且保留所有的權利。