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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 張國鎮(Kuo-Chun Chang) | |
| dc.contributor.author | Wei-Yu Chen | en |
| dc.contributor.author | 陳威宇 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T02:48:06Z | - |
| dc.date.available | 2017-07-30 | |
| dc.date.copyright | 2015-07-30 | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.date.submitted | 2015-07-16 | |
| dc.identifier.citation | [1] 劉光晏,「橋梁功能性支承系統耐震性能設計與評估補強方法之研究」,台灣大學土木工程學研究所博士論文,民國95年6月。
[2] 翁作新、陳家漢、彭立先、李偉誠「大型振動台剪力盒土壤液化試驗(II)-大型沙試驗體之準備與振動台初期試驗」國家地震工程研究中心研究報告(報告編號:NCREE-03-042),民國92年12月。 [3] 蔡益超、張荻葳、黃震興、周功台、張國鎮、宋裕祺,「公路橋梁耐震設計規範之補充研究」,交通部台灣國道新建工程於發行,民國86年4月。 [4] 賴姿妤,「樁基礎沖刷橋梁模型之振動台試驗研究」,台灣大學土木工程學研究所碩士論文,民國100年6月。 [5] 張國鎮、王修駿、劉光晏、陳家漢,「樁基礎沖刷橋梁模型之振動台試驗研究(II)」,國家地震工程研究中心研究報告(報告編號:NCREE-12-026),民國101年12月。 [6] 王修駿,「橋梁受沖刷後之耐震行為研究」,台灣大學土木工程學研究所博士論文,民國103年12月。 [7] 陳能鴻,「單跨樁基礎橋梁模型之振動台實驗研究」,台灣大學土木工程學研究所碩士論文,民國102年6月。 [8] Koh, C. G., and Kelly, J. M., 1987, Effects of axial load on elastomeric isolation bearings, Springfield, Va., Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering, Univ. of California at Berkeley [9] 張國鎮、盧智宏、劉光晏「含功能性支承橋梁位移設計法之研究」,國家地震工程研究中心研究報告(報告編號:NCREE-11-015),民國100年9月。 [10] 陳皇嘉,「裝設橡膠支承墊於橋梁縮尺模型之試驗與分析」,台灣大學土木工程學研究所碩士論文,民國94年6月。 [11] 盧智宏,「含功能性支承橋梁位移設計法之研究」,台灣大學土木工程學研究所博士論文,民國103年12月。 [12] 曾子俊,「橋梁含功能性支承與直接基礎之振動台試驗研究」,台灣大學土木工程學研究所碩士論文,民國103年6月。 [13] Seed HB, Idriss IM. Soil Moduli and Damping Factors for Dynamic Response Analysis. Report No. EERC 75-29, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, California 1970. [14] Schnabel PB, Lysmer J, Seed HB. SHAKE: A Computer Program for Earthquake Response Analysis of Horizontally Layered Sites. Report No. UCB/EERC-72/12, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley 1972. [15] Idriss IM, Sun JI. User's Manual for Shake91, Department of Civil Environmental Engineering, University of California, Davis, California 1992. [16] 盧智宏,「橋梁防落裝置耐震行為之研究」,台灣大學土木工程學研究所碩士論文,民國91年6月。 [17] 宋裕祺、張國鎮、蔡益超、陳正興、薛強,「公路橋梁耐震性能設計規範研究」,交通部台灣區國道新建工程局發行,民國101年12月。 [18] 「橋梁工程標準圖」,台灣省交通處公路局發行,民國73年。 [19] 「金屬材料拉伸試驗試片」,CNS2112_G2014,中華民國經濟部標準檢驗局發行,民國101年。 [20] Steven L. Kramer, Geotechnical Earthquake Engineering, University of Washington. [21] 張國鎮、陳威逸、劉光晏,「含功能性支承縮尺橋梁之試驗與分析」,國家地震工程研究中心研究報告(報告編號:NCREE-07-32),民國96年8月。 [22] 周贊翔,「樁基礎沖刷橋梁模型之樁土互制研究」,台灣大學土木工程學研究所碩士論文,民國101年6月。 | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/54277 | - |
| dc.description.abstract | 本研究探討含功能性支承墊之單垮橋梁模型受沖刷導致基礎裸露後,耐震性能及樁土互制行為之變化。本研究採用大型剪力盒裝置砂土試體以及橋梁模型並以0倍、3倍、6倍基樁直徑作為裸露深度之分組以探討基礎裸露之影響,砂土試體採用相對密度50%之乾石英砂。本研究亦對於功能性支承進行探討,採用理想化的簡支橋梁以及滑動支承橋梁研究支承形式對於耐震性能的影響。為能夠對功能性支承橋梁於受震下,摩擦係數以及橡膠支承墊的滑動行為進行更進一步的探討,本研究先進行固定基礎試驗並將其作為樁基礎試驗之對照組,試驗輸入地震主要為El Centro 100gal至400gal以及TCU076 100gal至300gal。研究著重於上部結構受震反應、土層加速度以及橋柱與基樁之彎矩需求容量比。試驗結果顯示,當基礎裸露深度逐漸增加時,結構系統之週期、上部結構位移以及基樁之彎矩需求容量比會逐漸增加,而上部結構之加速度以及橋柱之彎矩需求容量比卻會隨之下降。隨著輸入地震增加超過300gal後,滑動支承橋梁之上部結構開始發生滑動現象導致上部結構傳遞至橋柱之慣性力受到限制,因此滑動支承橋梁之柱底彎矩需求容量比小於簡支橋梁鉸接端之柱底彎矩需求容量比。
為探討樁土互制行為,本研究以SAP2000建立數值分析模型並進行迭代運算,考慮土壤動力特性同時採用公路橋梁耐震設計規範之補充研究計算等效線性之土壤彈簧。數值模型中給定任意土壤彈簧初始值並以數值分析結果得到之基樁側向變形以計算各層土壤之剪應變並藉此對於土壤彈簧之側向勁度進行折減,不斷重複該流程至結果收斂。此外,上層土壤受到基樁之擾動較為明顯,故該區土壤較為鬆散而無法提供足夠之側向勁度,因此建議對其進行適度折減。數值分析結果與試驗結果之比較顯示,對於頂層土壤進行適當折減之數值分析結果同時於大地震以及較小地震皆可得到良好的上部結構反應,對於橡膠支承墊之滑動情形亦能準確預測。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | This study investigated the seismic performance and soil-structure interaction of a simply-supported bridge model through shaking table test. Dual laminar sand boxes were utilized to accommodate a scale-down bridge model with specified exposed length of pile foundation, as a ratio of pile diameter D, from 0D, 3D to 6D. The soil property of dry fine silica sand is controller by relative density of 50%. Besides, the boundary condition of rubber bearing system were also changed to represent semi-rigid or idealized hinge and roller. A reference case of bridge model without piles and fixed on the ground was also conducted to identify the friction coefficient and sliding behavior of rubber bearing under seismic loading. The selected input ground motion is El Centro, and the peak ground acceleration (PGA) were in the range of 100, 200, 300, and 400 gals. Dynamic response of superstructure, soil layer, and Demand/Capacity Ratio (DCR) of moment for both column and pile were recorded. The experimental results showed that structural period, displacement demand of superstructure, and the DCR of pile were increased, since exposed length of pile foundation was increasing. However, the acceleration of superstructure and the DCR of column were decreased. Meanwhile, when PGA was larger than 300 gals, since sliding of superstructure occurred, the inertia force transferred from superstructure to column was limited. Therefore, the DCR of column obtained from moveable condition is smaller than the one from hinge bearing.
In order to account for soil-structure interaction, an iteration procedure to determine the equivalent stiffness of soil springs in SAP2000 was proposed. The initial stiffness along the pile may be randomly selected, and then updated by the calculated lateral displacement of pile from elastic dynamic time-history analysis. It was until the reduction of shear modulus for non-cohesive soil as used in SHAKE 91 was converged to stop the iteration for soil spring. A further reduction of shear modulus was recommended to reflect the disturbance between the top of pile and surrounding sand. It is found the structural performance, including acceleration and displacement of superstructure, as well as the sliding of rubber bearing can be precisely predicted, in the case of none, minor, and major scouring of pile, respectively. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T02:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-104-R02521209-1.pdf: 7486248 bytes, checksum: 9dac9aeada9d015e474004ffbf84d017 (MD5) Previous issue date: 2015 | en |
| dc.description.tableofcontents | 口試委員會審定書 ii
致謝 iii 中文摘要 iv 英文摘要(Abstract) v 表目錄 x 圖目錄 xii 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與研究目的 2 1.3 研究內容 2 第二章 文獻回顧 5 2.1 土壤受震反應研究 5 2.1.1 單向波傳理論及SHAKE91應用 5 2.1.2 砂土振動台試驗 5 2.1.3 樁土互制之模擬 7 2.2 土壤結構互制反應實驗研究 8 2.2.1 單樁基礎含上部結構於乾性砂土之土壤結構互制研究 8 2.2.2 單樁基礎含上部結構於飽和砂土之土壤結構互制研究 9 2.2.3 單樁含上部結構之土壤結構互制有限元素分析研究 10 2.2.4 樁基礎橋梁於乾性砂土之土壤結構互制研究 11 2.3 樁分析理論 13 2.4 含功能性支承墊橋梁分析研究 14 2.4.1 橡膠支承墊特性及勁度 14 2.4.2 裝設橡膠支承墊於橋梁縮尺模型之試驗與分析 16 2.4.3 含功能性支承橋梁位移設計法之研究 17 2.4.4 橋梁含功能性支承與直接基礎之振動台試驗研究 19 2.5 小結 20 第三章 振動台試驗規畫與準備 37 3.1 實驗設備介紹 37 3.2 實驗規劃 37 3.2.1 試體設計及設計理念 37 3.2.2 結構材料 40 3.2.3 砂土試體 40 3.2.4 試驗儀器配置 41 3.2.5 輸入地震 43 3.2.6 實驗組別 43 3.3 震動台試驗流程 43 3.3.1 試體組裝 44 3.3.2 實驗流程 45 第四章 固定基礎橋梁模型試驗及分析結果 62 4.1 結構動力特性識別 62 4.1.1 結構週期 62 4.1.2 結構阻尼比 62 4.2 結構反應極值比較 63 4.2.1 大梁加速度及位移 63 4.2.2 帽梁加速度及位移 63 4.2.3 支承墊位移 64 4.2.4 柱底彎矩 65 4.3 支承遲滯迴圈 65 4.4 結構反應及輸入地震反應譜 66 4.5 固定基礎數值模型 68 4.5.1 數值模型之建立 68 4.5.2 結構週期之比較 69 4.5.3 結構歷時反應 69 4.5.4 柱底彎矩 70 4.5.5 遲滯迴圈 71 4.6 小結 71 第五章 樁基礎橋梁模型試驗結果 106 5.1 結構動力特性識別 106 5.1.1 結構週期 106 5.1.2 結構阻尼比 106 5.2 樁基礎橋梁結構試驗結果 107 5.2.1 大梁加速度及位移 107 5.2.2 帽梁位移 107 5.2.3 支承位移 108 5.2.4 橋柱之柱底彎矩 109 5.2.5 樁基礎彎矩 111 5.2.6 支承墊遲滯迴圈 112 5.3 反應譜與試驗反應之比較 114 5.4 土壤動力反應 114 5.4.1 砂土振動頻率以及剪力波速之判定 114 5.4.3 加速度放大現象 116 5.5 小結 116 第六章 樁基礎橋梁模型數值分析 171 6.1 數值模型之建立 171 6.2 樁土互制關係建立(I) 172 6.2.1 半無限域土壤受震反應之模擬 172 6.2.2 加速度放大效應 172 6.2.3 土壤剪力模數折減以及土壤彈簧建立 173 6.2.4 數值分析結果(I) 173 6.3 樁土互制關係建立(II) 176 6.3.1 近域土壤剪力模數折減 176 6.3.2 樁土互制關係之建立 176 6.3.3 數值分析結果(II) 177 6.4 樁土互制關係建立(III) 178 6.4.1 近砂表面之樁土互制行為 178 6.4.2 數值分析結果(III) 179 6.5 小結 181 第七章 結論與建議 218 7.1 結論 218 7.2 建議 220 參考文獻 ………………………………………………………………………222 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 振動台 | zh_TW |
| dc.subject | 土壤彈簧 | zh_TW |
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| dc.subject | Soil spring | en |
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| dc.title | 樁基礎橋梁含功能性支承之振動台試驗研究 | zh_TW |
| dc.title | Shaking table study on a pile foundation bridge with functional bearing | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 103-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 陳正興(Cheng-Hsing Chen),宋欣泰(Shin-Tai Sung) | |
| dc.subject.keyword | 振動台,樁基礎,功能性支承,沖刷效應,土壤結構互制,土壤彈簧, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Shaking table test,Pile foundation,functional bearings,Scouring,SSI,Soil spring, | en |
| dc.relation.page | 223 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2015-07-16 | |
| 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 | |
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