| 研究生: |
賴正昇 Lai, Cheng-Sheng |
|---|---|
| 論文名稱: |
脈波回音法應用於基樁之模擬與分析 Simulation and analysis of piles using pulse echo method |
| 指導教授: |
倪勝火
Ni, Sheng-Huoo |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
| 論文出版年: | 2005 |
| 畢業學年度: | 93 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 205 |
| 中文關鍵詞: | 依時比例放大 、模擬 、脈波回音法 、非破壞檢測 、基樁 |
| 外文關鍵詞: | NDT, pile |
| 相關次數: | 點閱:98 下載:3 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
近年來基樁應用的範圍相當廣泛,因此對於基樁幾何結構之完整性不容忽視。利用非破壞性檢測『脈波回音法』檢測新建或既成基樁是具有經濟、快速及涵蓋範圍廣等優點,但由於上部結構及土壤效應造成受波器接收由基樁傳回之信號趨於複雜,導致不易判別或誤判等結果。
本研究利用數值模擬軟體ABAQUS模擬基樁之脈波回音法,於基樁邊界上連結彈簧和消能盤元素(模擬土壤),其模擬結果與基本理論相符合。建議受波器應置敲擊點與基樁邊界之中間位置較適當,可避免較高頻訊號之干擾。對於不同長徑比基樁受衝擊荷重延時之長短有一適當範圍,荷重延時過長或過短均使訊號不易判斷。而在時域訊號初始曲線之震盪趨勢中,與樁頂周圍土壤之軟硬程度有關。當基樁存有缺陷(頸縮、鼓脹)時,小於10%之頸縮不易察覺,大於40%則樁底位置難以判斷;鼓脹缺陷大於150%則樁底位置難以判斷。基樁含樁帽部分,受波器置於基樁側面接收訊號較樁帽頂面接收效果佳,量測垂直向訊號較水平向訊號易判斷,而衝擊外力也以垂直施力較水平施力效果好。另在現地所檢測之時域訊號中,應用「依時比例放大」觀念對訊號作進一步濾波處理放大,有助於判斷基樁幾何結構邊界之完整性。
none
倪勝火,「基樁的破壞性檢測與案例」,地工技術雜誌,第52期,第49-62頁(1995)。
廖述濤,「基樁之脈波反應測試及力學導納分析」,中華民國非破壞檢測協會,第14卷,第2期(3-4),第94-103頁(1996)。
倪勝火、廖述濤,「基樁之檢測與評估」,第一屆公共工程非破壞檢測技術研討會,台北,第156-215頁(1999)。
倪勝火、羅國峰、黃崧愷,「基樁施工之品質檢測」,土木工程非破壞檢測研討會論文集,高雄,第1-37頁(1999)。
羅國峯,「音波回應法在基樁非破壞性檢測之探討與應用」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南(2000)。
洪卿玲,「基樁型式基礎之應力波波動現象研究」,碩士論文,朝陽科技大學營建工程系(2000)。
余文裕,「在樁帽與群樁效應下檢測基樁長度之理論與實驗研究」,碩士論文,中華大學土木工程學系(2001)。
倪勝火、羅國峯,「小波轉換法應用於基樁音波回應法之分析研究」,中華民國非破壞檢測協會,第19卷,第1期(1-2),第4-15頁(2001)。
林俊雄、吳曜丞、陳剛南、康裕明,「應力波起始到達時間之數值模擬與探討」,中華民國第二十五屆全國力學會議,台中市(2001)。
倪勝火,羅國峰,「小波轉換法應用於基樁音波回應法檢測之探討」,中華民國力學學會期刊系列B,第65-68頁(2002)。
林明勳、廖述濤,「無樁帽單樁與含樁帽群樁之非破壞檢測案例研究」,台灣公路工程,第30卷,第6期,第2-18頁(2003)。
王弘義,「基樁應力波非破壞檢測技術之比較評估」,碩士論文,朝陽科技大學營建工程系(2003)。
林永強,「以阻傳遞矩陣反算基樁動力參數之初步研究」,碩士論文,朝陽科技大學營建工程系(2003)。
林政勳,「細長混凝土桿之應力衝擊錘反應研究」,碩士論文,朝陽科技大學營建工程系(2003)。
彭仁相,「基樁衝擊反應檢測法在現地進行參數變化與數值模式比對之研究」,碩士論文,中華大學土木工程學系(2003)。
楊君範,「混凝土結構敲擊反應波傳研究」,碩士論文,朝陽科技大學營建工程系(2003)。
王栢村、林政湟,「振動分析軟體之研究與開發」,第六屆全國機構與機器設計學術研討會暨海峽兩岸機構學學術研討會,第487-490頁(2003)。
謝旻勳,「獨立基樁非破壞檢測訊號之研究」,碩士論文,朝陽科技大學營建工程系(2004)。
陳鶴文,「半無限域承受線載重反應之有限差分法與有限元素之分析比較」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南(2004)。
李俊男,「脈波反應法應用於基樁之模擬與分析」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南(2005)。
Lysmer, J., and Richart, F.E., “Dynamic Response of Footings to Vertical Loading,” Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 92, No. SM1, pp. 65-91 (1966).
Whitman, R.V., and Richart, F.E., “Design Procedures for Dynamically Loaded Foundations,” Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 93, No. SM6, pp. 169-193 (1967).
Roesset, J.M., and Angelides, D.C., “Dynamic Stiffness of Piles, Numerical Method in Offshore Piling,” Institution of Civil Engineering, London, pp. 75-81 (1980).
Roesset, J.M., “Stiffness and Damping Coefficients of Foundations, Dynamic Response of Pile Foundations, Proceedings,” Geotechnical Engineering Division, ASCE, pp. 1-30 (1980).
Dhatt, G., and Touzot, G., translated by Cantin, G., The Finite Element Method Displayed, Wiley, New York (1984).
Gonin, H., Coelus, G., and Leonard, M., “Theory and Performance of a New Dynamic Method of Piles Testing,” Proc. 2nd Int. Conf. Application of Stress-Wave Theory to Piles, Stockholm, pp. 403-410 (1984).
Bermingham, P., and Janes, M., “An Innovative Approach to Load Testing of High Capacity Piles,” Proc. of the Intl. Conf. on Piling and Deep Foundation, London, May, pp. 409-413 (1989).
Hartung, M., Meier, K., and Rodatz, W., “Integrity Testing on Model Piles,” 4th Int. Conference on the Application of Stress-Wave Theory to Piles, Barends, F. B. J. Ed., Hague, Netherlands, Balkema, Rotterdam, pp. 265-271 (1992).
Annual Book of ASTM Standards, Vol. 04.02. (1992).
Rix, G.J., Jacobs, L.J., and Reichert, C.D., “Evaluation of Nondestructive Test Method for Length, Diameter, and Stiffness Measurements on Drilled Shafts,” Field Performance of Structure and Nondestructive Evaluation of Subsurface Infrastructure, Transportation Researth Record, Vol. 1415, pp. 69-76 (1993).
Liao, S.T., “Nondestructive Testing of Piles,” Ph.D. Dissertation, Department of Civil Engineering, University of Texas, Austin, Texas, pp. 20-120 (1994).
Liao, S.T., and Roesset, J.M., “Dynamic Response of Intact Piles to Impulse Loads,” International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, Vol. 21, pp. 255-275 (1997).
Liao, S.T., and Roesset, J.M., “Identification of Defects in Piles through Dynamic Testing,” International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, Vol. 21, pp. 277-291 (1997).
Lin, Y., Sanalone, M., and Carino, N.J., “Impact Echo Response of Concrete Shafts,” Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, Vol. 14, No. 2, June, pp. 121-137 (1997).
Lin, Y., and Lin, K.L., “Transient Impact Response of Bridge I-Girders with and without Flaws,” Journal of Bridge Engineering, ASCE, Vol. 2, No. 4, pp. 131-138 (1997).
Das, B.M., Advanced Soil Mechanics, Sacramento (1997)
TNO Building and Construction Research, Foundation Pile Diagnostic System, Sonic Integrity Testing, Netherlands (1997).
Hibbitt, Karlsson, and Sorensen, Inc., ABAQUS/Standard User’s Manual, Volume I-III, Version 5.8 (1998).
Finno, R.J., and Gassman, S.L., “Impulse Response Evaluation of Drilled shafts,” Journal of Geotechnical and Environmental Engineering, ASCE, Vol. 124, No. 10, Oct., pp. 965-975 (1998).
Lin, Y., Liou, T., and Hsiao, C., “Influences of Reinforcing Bars on Crack Depth Measurement by Stress Waves,” ACI Materials Journal, Vol. 95, No. 4, pp. 407-418 (1998).
Zerwer, A., Cascante, G., and Hutchinson, J., “Parameter Estimation in Finite Element Simulations of Rayleigh Waves,” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 128, No. 3, March, pp. 250-261 (2002).