教師資料查詢 | 類別: 研究報告 | 教師: 張德文CHANG DER-WEN (瀏覽個人網頁)

標題:壁樁受靜態侧向力作用之行為與承載機制研究
學年108
學期2
出版(發表)日期2020/04/30
作品名稱壁樁受靜態侧向力作用之行為與承載機制研究
作品名稱(其他語言)Study on Lateral Load Behaviors and Bearing Mechanism of Barrette Piles
著者張德文; 黃達瑋
單位
描述
委託單位磐碩工程股份有限公司
摘要本研究以壁樁受靜態側向力之行為與承載力詮釋為研究主題,研究係以三維有限元素分析軟體Midas GTS NX為主,所考慮的混凝土壁樁模型其截面長度為2.8m、寬度為1.2m,壁樁長度可分為20m和50m。黏土與砂土之土壤採莫爾庫倫破壞模式,混凝土壁樁為線彈性,觀察黏土層和砂土層壁樁在長側受力(橫向受力)與短側受力(縱向受力)的力學行為差異。研究發現:1.隨著土壤強度越低,壁樁的位移量與彎矩會越大。2. 短的壁樁撓曲變形小,但內力將分布於全部樁身。3. 長樁在長側受力之最大位移和短樁長側受力最大位移相似,撓曲變形的反曲現象特別明顯,樁身內力影響深度約為0.4倍樁長;若在短側受力,內力影響深度將達0.6倍樁長。
此外,本研究並建議壁樁樁身正規化變形曲線的回歸方程式,以及壁樁長樁和短樁條件,可涵蓋不同土壤強度對其定義影響,研究發現: 4. 黏土層壁樁在長側受力時,L/R>5即可視為長樁;在短側受力時,L/R<3為剛性樁,L/R>7為長樁。若為砂土層壁樁,則無論在長側或短側受力時,L/R<2可視為剛性樁,L/R>6即可視為長樁。
為了解工程界常用的張有齡公式和LPILE分析應用於壁樁可行性,本研究亦將壁樁視為等效圓樁,以淺層土壤P-y曲線的最大地盤反力係數k進行分析,並和Midas結果比較。結果顯示: 5. LPILE分析過於保守,僅在部分砂土層長側受力狀態和砂土層短側受力時和Midas分析結果相似。6. 張氏法僅能滿足壁樁在長側(橫向)受力的設計所需;作用力在短側下,使用張氏法將會低估樁身彎矩。另研究也以不同詮釋法解讀壁樁的力位移曲線圖,7. 研究發現: 一般詮釋法較難估計壁樁側向承載力,雙曲線法或許適合判讀壁樁側向承載力,但其載重需遠超過一般試驗荷重。
關鍵字壁樁;有限元素分析;LPILE;P-Y曲線;側向力;張有齡公式
語言中文
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