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標題: Three Dimensional Numerical Analysis of Mechanical Stability of Steel Sabo Dam
鋼構防砂壩3D力學穩定分析
作者: 黃雅各
Ya-Ge Huang
關鍵字: 鋼構防砂壩
3D力學分析
應力分析
地盤反力係數
STAAD.Pro
Steel Sabo Dam
3-D mechanical analysis
stress analysis
Modulus of subgrade reaction
STAAD.Pro
引用: 參考文獻 1. 小橋澄治(1979)。土石流。新砂防特集。第20-21頁。 2. 山口伊佐夫(1985)。防砂工程學。國立台灣大學森林學系譯。台北。第150-174頁。 3. 山口伊佐夫(1985)。現代林學講義。砂防工學。第71- 80頁。 4. 內政部營建署(2010)。鋼構造建築物鋼結構設計技術規範(容許應力設計法規範及解說)。 5. 內政部營建署(2011)。建築物基礎構造設計規範。臺灣:作者 6. 水山高久(1979)。砂防對土石流衝擊力算定問題點。新砂防第112號。第40-43頁。 7. 巨廷工程顧問股份有限公司(2012)。曾文水庫沙力基支流欄目設施工程規劃設計報告書。經濟部水利署南區水資源局。 8. 仲野公章、右近則男(1986)。砂質崩土撞擊力???。砂防??誌。39(1),第17-23頁。 9. 池谷浩(1980)。土石災害調查法。日本山海堂。第39-45頁。 10. 行政院農業委員會水土保持局(2005)。水土保持手冊。臺灣:作者。 11. 行政院農業委員會水土保持局(2012)。水土保持技術規範。臺灣:作者。 12. 行政院農業委員會水土保持局南投分局(2009)。古坑鄉華山溪災害評估及警戒與應變。成果報告書。 13. 余志鵬、段錦浩(2003)。土石流巨石撞擊攔砂結構之力學行為:理論與分析方法。中華水土保持學報。34(1)第55-66頁。 14. 周必凡(1991)。泥石流防治指南。科學出版社。第184-194頁。 15. 周必凡、李德基、羅德富、呂儒仁、楊慶溪(1991)。泥石流防治指南。科學出版社。北京。第96-108頁。 16. 林文賜(2011)。休閒農村遊憩景點環境風險評估之研究-以古坑華山地區為例。水保技術。6(2):70-78 17. 林弘群(1994)。不同形式防砂壩所受土石流衝擊力之研究。國立中興大學土木工程研究所碩士論文。台中。 18. 林照真(2002)。戰慄土石流:災難、政治與風險管理。台北市:時報文化。 19. ?銘郎、鄭富書、吳俊傑。1996。新中橫沿線天然災害及成因分析。地工技術。(57):31-44。 20. 林耀煌 (1984)。「坍方、地滑、土石流」名詞解說專欄。地工技術。7。93-95 21. 星川辰雄、石川信隆、彥? 熙、水山高久、阿部宗平(1996)。鋼製透過型防砂構造物的彈塑性衝擊應答解析和耐衝擊設計法。土木學會論文集。549/I-37。 22. 段錦浩、林明威及黃立勳(2004)。廢輪胎材料對土石流撞擊力消能之研究。中華水土保持學報。第35卷,第2期,第151–163頁。 23. 張石角(1983)。台灣土石流災害。洪水與泥砂災害學術研究會論文集。第27-29頁。 24. 章書成、陳精日、劉明富(1985)。「第二屆全國泥石流學術會議論文集」。科學出版社。 25. 連惠邦、李秉乾、周天穎(2002)。土石流防治工法之研究評估(二)。行政院農業委員會水土保持局。 26. 陳文福(2011)永續經營之集水區保育治?策?探討:以古坑溪及崁頂溪集水區為?。水土保持學報。第43卷,第03期,第339-350頁。 27. 陳吟玲(2004)。土石流衝擊力與規模關係之研究」。國立中興大學土木工程研究所碩士論文。 28. 陳宏宇(1998)。土石流。地球科學園地。第6期,第3-11頁。 29. 陳裕仁(2006)南投縣惠蓀林場咖啡園地區土石流災害削減創新對策之研究。國立中興大學水土保持學系碩士論文。 30. 游繁結(1987)。土石流之基礎研究(Ⅰ)-土石流發生機制之研究。中華水土保持學報。第18?,第2期,第28-40頁。 31. 黃宏斌、楊凱鈞、賴紹文(2007)。土石流對梳子壩之撞擊力研究。臺灣水利。第55卷,第1期,第41-58頁。 32. 詹錢登(1998)。土石流的發生與運動。土木技術。1卷,1期,第132-144。 33. 詹錢登(2004)。豪雨造成的土石流。科學發展月刊。374 期,第14-23頁。 34. 劉明山(2008)。梳子壩應力及三維數值分析。國立中興大學水土保持學系碩士論文。台中。 35. 劉格非(1994)。攔阻土石流結構物上受力之研究。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告。NSC82-0414-P002-022B。 36. 蕭建源(1995)。梳子壩所受土石流衝擊力之研究。國立中興大學土木工程研究所碩士論文。 37. 鋼製砂防構造物設計便?(2009)。財?法人 砂防?地技術? 38. 環興科技股問有限公司(2013)。鋼構防砂壩設施本土化可行性評估與設計手冊彙編期末報告書。 39. 謝正?(1991)。土石?預警系統之研究。?政院農委會水土保持局。委託成功大學台南水工試驗所。 40. 蘆田和男。高橋 保(1980)。土石流調節制御研究:立體格子壩型防砂堰堤水理機能。京大防災研究所年報。第23 號B-2,P411~433。 41. Bowles,J.E.,'Foundation Analysis and Design?,4th ed., McGraw-Hill Book Co. (1988). C. D. Jan (2000). Introduction of Debris Flow, Scientific and Technical publishing Co. Ltd, in Chinese. 42. Davies, T. R. H. (1988). Debris flow surges-A Laboratory Investigation. Report No.96, ETH, Zurich, Switzerland. 43. Gen-ichiro Ono, Takahisa Mizuyama, Kazuki Matsumura. (2004). Current practices in the design and evaluation of steel sabo facilities in Japan. Internationales Symposion Interpraevent - Riva/Trient 253-264. 44. Harald Wehrmann, Johannes H?ubl, Gerhard Holzinger, Classification of Dams in Torrential Watersheds. 45. Johnbson, A.M. and Rodine, J.R.(1984) Debrisflow, in : Brunsden, D. and Prior, D.B. eds., Slope Instability, 251~361. 46. M.M.K. Lee (1999). Strength, stress and fracture analyses of offshore tubular joint using finite elements. Journal of Constructional Steel Research, 51, 265-286. 47. Nakano, H., Kasai, S.,Moriymam, H., Mizuno, M. (2003). Safer and More Economical Steel Sabo Dam Designs. Kobe Steel Engineering Reports, 53(1):86-90. 48. Terzaghi,K. (1955) .Evaluation of Coefficients of Subgrade Reaction, Geotechnique, 5, No.4, pp.297-326. 49. Vesic, A. S., (1961). Bending of Beams Resting on Isotropic Solid, J. Engrg. Mech. Div., ASCE, Vol. 87, No. EM2, pp. 35-53. 50. Widjaja B. (2008), Parametric Studies for Obtaining the Dimension of Soil Improved Area, Dinamika Teknik Sipil, Volume 8, No. 1, pp. 31–35.
摘要: 本研究選定華山溪右支流防砂壩、惠蓀林場B-型防砂壩及曾文水庫沙力基支流欄木設施工程等三案例之透過性鋼構防砂壩進行3D應力穩定性分析。利用有限元素分析軟體STAAD.Pro建立案例鋼構壩之3D數值模型,每個案例皆分成單元結構及整體結構兩個部分。再以經驗公式計算不同案例鋼構壩所承受之作用力,包含土砂壓力、水壓力、土石流流體撞擊力及土石流巨礫撞擊力。將前三種作用力加上自重組成組合載重施加在數值模型之鋼構壩上,設定地盤反力彈簧支承進行數值模擬分析,討論不同案例之單元及整體結構受力後的力學行為,以及單元結構和整體結構之間的差異性。 應力分析討論不同結構形式最大剪應力、最大撓曲應力及最大組合應力發生位置桿件,變形部分討論最大水平變位。 華山溪格子型鋼構壩最大剪應力比Rs、最大撓曲應力比Rb、最大組合壓應力比Rcc及最大拉應力比Rct在單元結構及整體結構中發生之桿件位置皆不同。整體結構中各項應力比在靠近壩心之A單元結構最大,之後隨著與壩心距離的增加而逐漸下降。 惠蓀林場B-型鋼構壩之各項應力比在單元結構及整體結構中發生位置相同。整體結構中各項應力比在靠近壩心之A單元結構最小,之後隨著與壩心距離的增加而逐漸增加,在靠近壩翼之單元結構達到最大。 曾文水庫加強B-型鋼構壩之各項應力比在單元結構及整體結構中發生位置相同。整體結構中各項應力比從靠近壩心之A單元結構往壩翼方向逐漸下降,在E單元結構達到最小,之後在最靠近壩翼之F單元結構達到最大。 格子型鋼構壩和B-型鋼構壩之整體結構相比,B-型鋼構壩之各項應力比隨著與壩心距離的增加而產生的變動程度極小,幾乎不受壩心距離的影響,表示水平橫向連結桿件對於結構之穩定性有顯著的提升。 最大水平變位?h在不同結構形式之整體結構皆發生在最靠近壩心之壩頂節點位置。壩高愈高,其最大愈大。 巨礫撞擊力的檢核參考Ono et al.(2004)提供之方法,巨礫撞擊對各案例整體結構造成的?h皆小於鋼構壩有效高度的2%,符合針對巨礫撞擊力之檢核標準。 格子型鋼構壩之單元結構與整體結構之間的差異性最大,其中以最大水平變位最明顯,其整體結構的最大水平變位為單元結構的11倍。 比較單元結構及整體結構之應力分析結果,整體結構的受力程度大於單元結構,若僅以單元結構進行數值結構穩定性分析會有穩定性高估的情形產生,故以整體結構進行分析更能接近現實狀況。 徑厚比(D/t)對於結構強度的影響最為直接,為本研究進行之參數研究中最敏感之參數。
URI: http://hdl.handle.net/11455/89471
其他識別: U0005-2811201416191423
文章公開時間: 2017-08-31
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