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研究生： 蔣竣植
Chiang, Chun-Chih
論文名稱： 格巢式振波納消塊之有限元素分析
指導教授： 宋見春
Sung, Chien-Chun
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： 2002
畢業學年度： 90
語文別： 中文
論文頁數： 48
中文關鍵詞： 納消塊 、有限元素法
外文關鍵詞：
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    • 摘 要

    本文利用倪勝火教授(2002)所設計的「格巢式振波納消塊及其組合構築工法」，以數值模擬方式模擬此納消塊置入土壤後之效能。希冀能提供高鐵對於南科的振動問題另一解決方法。

    在數值方面運用ABAQUS套裝軟體，應用此程式首先分析無納消塊之一維直桿及二維半無限域之波傳問題，而處理二維無限遠邊界則使用了無限域邊界元素。其次，將納消塊置入直桿及土壤中，而外力則考慮均佈力及高低頻之正弦波，結果發現在同為混凝土材質之直桿中，以阻擋低頻的正弦波效果最好，而高頻正弦波及均佈力效果接近。而於二維的土壤中，納消塊皆能阻擋約20%的高、低頻正弦波進入。

    NONE

    目 錄 頁次 摘要 -------------------------------------------------------- I 誌謝 -------------------------------------------------------- II 目錄 -------------------------------------------------------- III 圖目錄 ------------------------------------------------------ IV 表目錄 ------------------------------------------------------ V 照片目錄 ---------------------------------------------------- VI 第一章 緒論 ------------------------------------------------- 1 1-1 研究動機 --------------------------------------------- 1 1-2 研究方法及目的 --------------------------------------- 1 1-3 設計理念 --------------------------------------------- 2 1-4 研究內容與架構 --------------------------------------- 2 1-5 文獻回顧 --------------------------------------------- 3 第二章 振動方程式之理論介紹 --------------------------------- 6 2-1 哈米爾頓原理 ----------------------------------------- 6 2-2 元素及結構之振動方程式 ------------------------------- 6 第三章 波傳理論及驗證 --------------------------------------- 10 3-1 一維波傳之分析 --------------------------------------- 10 3-1.1 一維波傳之理論分析 ------------------------------- 10 3-1.2 一維波傳理論之驗證 ------------------------------- 13 3-2 二維無限域之動態分析 --------------------------------- 17 3-2.1 二維波傳之理論分析 ------------------------------ 17 3-2.2 ABAQUS無限邊界元素簡介 -------------------------- 19 3-2.3 二維波傳理論之驗證 ------------------------------- 21 第四章 模式設計與分析 --------------------------------------- 23 4-1 一維模式之設計 --------------------------------------- 23 4-1.1 監測點距離固定端4m處之分析 ---------------------- 24 4-1.2 監測點距離固定端12m處之分析 --------------------- 28 4-2 二維模式之設計 --------------------------------------- 32 4-3 減振評估標準介紹及應用 ------------------------------- 35 4-4 格巢式振波納消塊之實驗簡介 --------------------------- 36 4-4.1 實驗結果 ----------------------------------------- 42 第五章 結論 ------------------------------------------------- 43 參考文獻 ----------------------------------------------------- 45 附錄 0sec~0.027sec , 未置納消塊每經4m時之波傳的變化圖 ------ 47 圖 目 錄 頁次 圖3-1 直桿示意圖 ----------------------------------------------------------------- 10 圖3-2 六種網格示意圖 ----------------------------------------------------------- 13 圖3-3 理論與數值比較圖 -------------------------------------------------------- 15 圖3-4 64x256網格之數值解與理論解比較圖 -------------------------------- 16 圖3-5 土壤網格示意圖 ------------------------------------------------------------ 21 圖3-6 各四分之一弧之位移量 --------------------------------------------------- 22 圖4-1 格巢式振波納消塊示意圖 ------------------------------------------------ 23 圖4-2 納消塊置入直桿示意圖 --------------------------------------------------- 23 圖4-3 波傳至4m處時間遞移示意圖 ------------------------------------------- 24 圖4-4 距離固定端4m之歷時 – 位移圖(一般) ------------------------------ 24 圖4-5 距離固定端4m之歷時 – 位移圖(f = 10Hz) ------------------------- 25 圖4-6 距離固定端4m之歷時 – 位移圖(f = 100Hz) ------------------------ 27 圖4-7 波傳至12m處時間遞移示意圖 ----------------------------------------- 28 圖4-8 距離固定端12m之歷時 – 位移圖(一般) ----------------------------- 28 圖4-9 距離固定端12m之歷時 – 位移圖(f = 10Hz) ------------------------ 29 圖4-10 距離固定端12m之歷時 – 位移圖(f = 100Hz) ----------------------- 31 圖4-11 納消塊置入土壤示意圖 ---------------------------------------------------- 32 圖4-12 低頻監測點X方向位移比較圖 ------------------------------------------ 33 圖4-13 低頻監測點Y方向位移比較圖 ------------------------------------------ 33 圖4-14 高頻監測點X方向位移比較圖 ------------------------------------------ 34 圖4-15 高頻監測點Y方向位移比較圖 ------------------------------------------ 34 圖4-16 單個納消塊之3D立體示意圖 -------------------------------------------- 37 圖4-17 納消塊之三視圖 ------------------------------------------------------------- 38 圖4-18 減震單元示意圖 ------------------------------------------------------------- 38 圖4-19 減震牆示意圖 ---------------------------------------------------------------- 39 表 目 錄 頁次 表3-1 正確率 ---------------------------------------------------------------------- 14 表4-1 距離固定端4m處之分析(一般) --------------------------------------- 25 表4-2 距離固定端4m處之分析(f = 10Hz) ---------------------------------- 26 表4-3 距離固定端4m處之分析(f = 100Hz) --------------------------------- 27 表4-4 距離固定端12m處之分析(一般) -------------------------------------- 29 表4-5 距離固定端12m處之分析(f = 10Hz) --------------------------------- 30 表4-6 距離固定端12m處之分析(f = 100Hz) -------------------------------- 31 表4-7 一維距離固定端4m處 -------------------------------------------------- 36 表4-8 一維距離固定端12m處 ------------------------------------------------ 36 表4-9 二維距離壁後5m , 深度為2m處 ------------------------------------ 36 表4-10 各頻率波至隔震振牆之 比 ------------------------------------------- 42 照 片 目 錄 頁次 照片4-1 實體照片 ---------------------------------------------------------------- 37 照片4-2 實際作業之照片(1) --------------------------------------------------- 40 照片4-3 實際作業之照片(2) --------------------------------------------------- 41 照片4-4 實際作業之照片(3) --------------------------------------------------- 41

    參考文獻

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    下載圖示 校內：立即公開
    校外：2002-07-11公開
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