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標題: 懸臂式梳子壩結構之扭力分析研究
Torsional Analysis of Cantilever Slit Dam
作者: 陳奕銓
Chen, Yi-Chuan
關鍵字: torsion;扭力;cantilever slit dam;impact force;huge boulder;懸臂式梳子壩;巨礫撞擊力
出版社: 水土保持學系所
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摘要: 
因台灣天然條件不佳,且未做好山坡地開發控管的情況下,使土石災害層出不窮,有鑑於此,目前梳子壩常作為溪流中攔阻、抑制土石流之構造物。本研究針對水土保持手冊(2006)工程方法篇「懸臂式梳子壩設計例」中,當梳子壩上游土石流接近淤滿時受巨礫撞擊時,壩體結構受扭力影響之狀況進行探討。
本研究透過歪斜彎曲理論(Skew Bending Theory)及ACI 318-05 Code分別進行梳子壩柱及壩基礎之結構檢算。在梳子壩柱部分,除設計例中面寬1公尺外,另進行2公尺及4公尺面寬檢算,參考ACI 318-05設計規範加入一扭力折減係數(0.75)後,各斷面尚有足夠之抗扭強度。在壩基礎部分以設計例中尺寸(1公尺面寬)進行檢討後,亦足以抵擋巨礫撞擊對壩基礎產生之扭矩。
透過本研究之探討,以水土保持手冊中之懸臂式梳子壩設計例而言,不論是梳子壩柱本身抑或為梳子壩基礎,以目前鋼筋混凝土設計均可承受當壩體上游土石流接近淤滿時受一顆設計巨礫撞擊,而不致於使壩體遭受高於ACI扭矩設計強度之作用力破壞。

Due to its vulnerable natural conditions and lack of proper control in land development, Taiwan has suffered landslide hazard quite frequently. Since slit dam is usually adopted to intercept debris flow, this study discusses the impact of the slit dam structure due to torsion. The critical scenario was selected from engineering articles "Cantilever slit dam design cases" in the Soil and Water Conservation Handbook (Taiwan, 2006, in Chinese), in which the dam is nearly filled and impacted by a huge boulder at its top.
Based on the Skew Bending Theory and the ACI 318-05 Code, the structural analysis of column and base of the slit dam was carried out. The results associated with three cases of width of the column of 1, 2 and 4 meters indicate that the typical dam has sufficient torsional strength, even after adding a torsional reduction coefficient of 0.75 as specified by ACI. Regarding the torsional analysis of foundation, the analysis based on 1 meter wide case shows that the selected cross-section can possible withstand the torque caused by the impact of the designated rock. .
According to the analysis of this study, column and base of the slit dam designed using the current design criteria can have enough ACI specified design strength to overcome the induced torsional forces caused by rock impacting for a nearly filled dam.
URI: http://hdl.handle.net/11455/34869
其他識別: U0005-0501201118164300
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