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Student Number 87322037
Author Li-ka Kang(康立楷)
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Department Civil Engineering
Year 1999
Semester 2
Degree Master
Type of Document Master's Thesis
Language zh-TW.Big5 Chinese
Title 降水引致單樁基礎行為之有限元素分析
Date of Defense 2000-07-06
Page Count 80
Keyword
  • axisymmetry
  • finite element
  • single pile foundation
  • skin friction
  • Abstract In this thesis, elastoplastic finite element method is applied to analyze the behavior caused by single pile foundation in soft clay. Axisymmetric eight node rectangular elements are adopted and the Mohr-Coulomb criterion is used for simulating the elastoplastic stress-strain behavior. The lowering of the groundwater induces the settlement of the soil. This research focuses on the settlement of the ground and the skin friction of soil around pile. The numerical results are expressed in terms of schematic figures. The results are compared with those from centrifuge model test.
    Table of Content 中 文 摘 要………………………………………………………………I
    英 文 摘 要……………………………………………………………...II
    目 錄……………………………………………………………………III
    圖 目 錄…………………………………………………………………VI
    表 目 錄………………………………………………………………….X
    第一章 緒 論
    1.1 前言……………………………………………………...1 — 1
    1.2 研究目的………………………………………………...1 — 2
    1.3 研究方法…………………………………………………1 — 2
    1.4 論文內容…………………………………………………1 — 3
    第二章 文獻回顧
    2.1 離心模型試驗……………………………………………2 — 1
    2.2 經驗法則…………………………………………………2 — 2
    2.3 數值分析法………………………………………………2 — 5
    第三章 理論分析與數值模擬方式
    3.1 前言……………………………………………………3 — 1
    3.2 孔隙水壓理論推導……………………………………3 — 2
    3.3 程式操作………………………………………………3 — 3
    3.4 C - Shell 說明…………………………………………3 — 4
    3.5 程式驗證………………………………………………3 — 5
    3.6 介面元素( Interface Element)說明………………..3 — 6
    第四章 單樁行為之數值分析與討論
    4.1 前 言…………………………………………………4 - 1
    4.2 網格、材料參數之探討……………………………..4 — 1
    4.3 介面元素厚度之討論………………………………..4 — 4
    4.4 樁土之位移分析……………………………………..4 — 10
    4.4.1固定樁系統之位移分析……………………..4 — 12
    4.4.2 變動樁系統之位移分析…………………….4 — 14
    4.5 樁土介面之應力分析………………………………..4 — 16
    4.5.1 固定樁系統之應力分析…………………….4 — 17
    4.5.2 變動樁系統之應力分析……………………4 — 18
    4.6 其他討論…………..………………………………..4 — 21
    第五章 結論與建議
    5.1 結論………………………………………………………5 — 1
    5.2 建議………………………………………………………5 — 3
    參考文獻………………………………………………………………6 — 1
    附錄 A ………………………………………………………………..A — 1
    圖目錄
    圖3 — 1………………………………………………………………3 — 12
    圖3 — 2………………………………………………………………3 — 13
    圖3 — 3………………………………………………………………3 — 14
    圖3 — 4( Sliding Interface Element in the Local Coordinate System.).3 — 15
    圖3 — 5 ( Sliding Interface Element in the Global Coordinate ystem.).3 — 16
    圖 4 — 1 …………………………………………………………..…4 — 25
    圖 4 — 2………………………………………………………………4 — 26
    圖 4 — 3………………………………………………………………4 — 27
    圖 4 — 4………………………………………………………………4 — 28
    圖 4 — 5………………………………………………………………4 — 29
    圖 4 —6……………………………………………………………….4 — 30
    圖4 — 7 a
    不同降水程度之任意深度剪應力強度(2*2高斯積分點)………4 — 31
    圖4 — 7 b
    不同降水程度之任意深度剪應力強度(2*2高斯積分點)………4 — 32
    圖 4 — 8 a
    不同降水程度之土壤任意深度剪應力強度(2*2高斯積分點)…4 — 33
    圖 4 — 8 b
    不同降水程度之土壤任意深度剪應力強度(3*3高斯積分點)…4 — 34
    圖 4 — 9
    不同之G值之最大剪應力對介面厚度之圖形………………………4 — 35
    圖 4 — 10 a
    不同降水程度下地表沈陷量(固定樁、樁土介面為完全連續)…4 — 36
    圖 4 — 10 b
    不同降水程度下地表沈陷量(固定樁、樁土介面為部分滑動)…4 — 37
    圖 4 — 11 a
    不同降水程度下不同深度之土壤沈陷量
    (固定樁、樁土介面為完全連續)……………………………………4 — 38
    圖 4 — 11 b
    不同降水程度下不同深度之土壤沈陷量
    (固定樁、樁土介面為部分滑動)……………………………………4 — 39
    圖 4 — 12 a
    不同降水程度下地表沈陷量(變動樁、樁土介面為完全連續)……4 — 40
    圖 4 — 12 b
    不同降水程度下地表沈陷量(變動樁、樁土介面為部分滑動)……4 — 41
    圖 4 — 13 a
    不同降水程度下不同深度之土壤沈陷量
    (變動樁、樁土介面為完全連續)…………………………………4 — 42
    圖 4 — 13 b
    不同降水程度下不同深度之土壤沈陷量
    (變動樁、樁土介面為部分滑動)…………………………………4 — 43
    圖 4 — 14 a
    不同降水程度下不同深度之剪應力值
    (固定樁、樁土介面為完全連續)……………………………………4 — 44
    圖 4 — 14 b
    不同降水程度下不同深度之剪應力值
    (固定樁、樁土介面為部分滑動)……………………………………4 — 45
    圖 4 — 15 a
    不同降水程度下不同深度之樁軸向力
    (固定樁、樁土介面為完全連續)……………………………………4 — 46
    圖 4 — 15 b
    不同降水程度下不同深度之樁軸向力
    (固定樁、樁土介面為部分滑動)……………………………………4 — 47
    圖 4 — 16 a
    不同降水程度下不同深度之剪應力值
    (變動定樁、樁土介面為為全連續)…………………………………4 — 48
    圖 4 — 16 b
    不同降水程度下不同深度之剪應力值
    (變動定樁、樁土介面為部分滑動)…………………………………4 — 49
    圖 4 — 17 a
    不同降水程度下不同深度之樁軸向力
    (變動樁、樁土介面為完全連續)…………………………………4 — 50
    圖 4 — 17 b
    不同降水程度下不同深度之樁軸向力
    (變動樁、樁土介面為部分滑動)……………………………………4 — 51
    圖 4 — 18 ……………………………………………………………...4 — 52
    圖 4 — 19 a
    不同降水程度下地表沈陷量(固定樁、樁土介面為完全連續)…4 — 53
    圖 4 — 19 b
    不同降水程度下地表沈陷量(固定樁、樁土介面為完全連續)…4 — 54
    圖 4 — 20 a
    不同降水程度下不同深度之剪應力值
    (固定樁、樁土介面為完全連續)…………………………………4 — 55
    圖 4 — 20 b
    不同降水程度下不同深度之剪應力值
    (固定樁、樁土介面為完全連續)…………………………………4 — 56
    表目錄
    表 4 — 1
    不同樁土介面元素厚度在不同剪力模數時
    當降水至6m之最大剪應力強度(MPa)…………………………4 — 23
    表 4 — 2
    不同樁土介面元素厚度在不同剪力模數時………………..……...4 — 24
    Reference 1. 王維漢,「單樁負摩擦力之行為研究」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢,(1997)。

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    30. K. G. Sharma and C. S. Desai ,Fellow,“Analysis And Implementation of Thin Layer element for Interface And Joints” ,ASCE.
    Advisor
  • Jui-Hung Chang(張瑞宏)
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    Date of Submission 2000-07-06

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