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研究生: 杜英嘉
Du, Ying-Chia
論文名稱: 海堤在地震力作用下之安全性評估
Evaluation on Safety of Sea Levees under Earthquake Condition
指導教授: 陳景文
Chen, Jin-Wun
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: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 176
中文關鍵詞: Geostudio 2004數值模擬地層下陷海堤液化
外文關鍵詞: the liquefication, simulation, sea levees, Geostudio 2004
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  • 本文針對就海堤在地震力作用下之理論分析與數值模擬方式兩部份進行安全性探討並以現場實例進行案例評估。因海堤承受如波壓力、土壓力、地震力、自重、水壓力作用力,以理論分析觀點分析其穩定性,雖可得較嚴謹之結果,但卻無法考量現場複雜之條件。故以二維有限元素套裝軟體加以模擬,期能更符合實際情況。
    經理論分析與數值模擬結果發現海堤未來可能因人為因素(超抽地下水)所造成地盤下陷,導致海水面上升而減少抵抗波浪作用之功效,其安全穩定性將降低。此外若海堤建於海岸沖積層上,基礎層為高液化潛能之飽和疏鬆細砂層,當發生地震時因基礎層液化導致堤身塌陷破壞,間接造成護坡工之坍塌。經由分析結果可知海堤加入地震條件考量時,設計考量為地震時堤防並非不能損壞,乃是在損害後不可造成整個結構體崩毀,導致因海水倒灌溢淹之二次災害。

    This study is to evaluate the safety of a sea levee under earthquake condition. The evaluation is performed by both theoretical analysis and numerical simulation, besides a case in field is adopted to verified the analysis and simulation. Since a sea levee is subjected a combined forces and stresses, such as, wave force, earth pressure, self-weight, pore water pressure, and forces induced form earthquake, the theoretical analysis may obtain a closed-form soluation, however, the complicated field condition may not be included in the analysis. A software with finite element method is used to simulate the complicated conditions.

    Results obtained both form analysis and simulation indicated that a the safety of a sea levee may decrease since the foundation subsidence resulting form the overdraw of ground water. Besides, the revetment of a sea levee which found on a thick deposit with saturated loose sand may collapse or slide soil liquefation as deposit subjected by earthquake force. The results also revealed that the hazards caused by a earthquake are not damage of the levee itself. Instead, the flood due to the collapse of the levee stracture may induce the major disasters.

    摘 要 I ABSTRACT II 誌 謝 III 目 錄 IV 表目錄 VIII 圖目錄 X 符號表 XIV 第一章 序論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 研究方法與流程 3 1.4 論文內容 4 第二章 海堤之設計與施工 7 2.1海堤之種類介紹 7 2.1.1 緩坡式海堤 8 2.1.2 陡坡式海堤 10 2.1.3 複合式海堤 12 2.1.4 混凝土海堤 14 2.2 海堤一般設計要點 17 2.2.1 海堤堤線佈置 17 2.2.2 堤頂高度 17 2.2.3 護坡工 19 2.2.4 海堤基礎層之地質條件 22 2.2.5 海堤受外力作用 24 2.2.6 海堤之安全性分析 44 2.3海堤材料 51 2.4海堤施工 54 2.5土壤液化之堤防破壞型式 58 第三章 數值分析軟體 GeoStudio 程式 62 3.1 SEEP/W介紹 62 3.2 SEEP/W分析模式 63 3.3 SEEP/W函數設定 65 3.4 SEEP/W有限元素模型之建立 73 3.5 QUAKE/W介紹 74 3.6 QUAKE/W分析模式 75 3.7 QUAKE/W模組原理與輸入參數之決定 77 3.8 SIGMA/W 介紹 86 3.9 SIGMA/W模組原理與輸入參數之決定 87 第四章 海堤實際案例分析 95 4.1海堤受力分析 98 4.1.1 波力作用 98 4.1.2 上舉力 104 4.1.3 土壓力 105 4.1.4 堤身自重與抵抗力矩 105 4.1.5 地震力作用 107 4.2海堤安全性分析 108 4.3地盤下陷對海堤安全性之影響 113 4.4 SEEP/W模組滲流分析 118 4.4.1 SEEP/W模擬海堤底部上舉力 119 4.4.2 SEEP/W模擬暴潮時海堤基礎層之孔隙水壓力 130 4.5 QUAKE/W及 SIGMA/W 模組分析 130 4.5.1 QUAKE/W模組液化分析 131 4.5.2 QUAKE/W液化模擬結果 140 4.5.3 SIGMA/W模組壓密沉陷分析 141 4.5.4 SIGMA/W 壓密沉陷模擬結果 146 4.5.5 液化區域再液化機率之探討 149 第五章 結論與建議 150 5-1 結論 150 5.2建議 152 參考文獻 153 附錄一NO-17與NO-25鑽孔位置圖 156 附錄二 鹿港區NO-17鑽孔資料 157 附錄三 彰濱工業區(鹿港區)NO-25鑽孔資料 163 附錄四 彰濱工業區地工參數 165 附錄五SEEP/W 模組土壤粒徑分佈曲線參數輸入值 167 自述 176

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    下載圖示 校內:2008-08-23公開
    校外:2008-08-23公開
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