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研究生: 吳天珦
Wu, Tian-Xiang
論文名稱: 穩態振動法應用於探測基樁長度之實驗研究
The Study of Applying Steady-State Vibration to Explore the Length of Piles
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: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 95
中文關鍵詞: 穩態振動法非破壞性檢測完整性檢測
外文關鍵詞: integrity test, steady-state vibration, nondestructive testing
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  • 目前運用非破壞檢測技術來評估新建單樁之完整性及施工品質已成為制式規定。其中,有關穩態振動法相關之研究甚少。本研究目的是應用穩態振動法探討、檢測單樁長度之可行性。
    本研究利用LabVIEW程式設計軟體,並應用穩態振動基本波傳理論來撰寫資料擷取系統,以便進行訊號的接收與處理。本研究利用現場植入之PC樁為試驗樁,分別進行完整樁及缺陷樁(不同幾何比例缺陷)之檢測。研究方法是利用穩態振動法,將可變換頻率之振動器以及感測器放置於樁頂,量測樁頂在連續時間下之振幅變化,進行基樁完整性檢測。研究結果顯示,量測樁長與實際樁長相符,缺陷越大之基樁越容易判釋其缺陷,但缺陷面積小於10%,則無法由穩態振動法測得。

    It has been regulated to use nondestructive testing methods to evaluate the integrity and construction quality of a newly-built single pile. However, there are limited studies of steady-state vibration method (SSVM) used for this purpose. The purpose of this study is to use the steady-state vibration test to evaluate the length of a pile.
    This study uses LabVIEW package and the theory of steady-state vibration to code the program for collecting the data. The precast piles were constructed with different size of defects made in advance in this study. Steady-state vibration method, which is one of nondestructive testing methods, was used to perform the pile integrity test. To perform the steady-state vibration test, a shaker with changing frequencies is placed on the pile head. The response of the pile head is monitored by an accelerometer installed on the pile head. The results show that the length obtained from using SSVM is very close to the actual length of the pile. The greater the defect area is, the easier the signal is detected. Defects in the pile are difficult to be detected as the defect area is smaller than 10% of the cross-section area of the pile.

    中文摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 表目錄 VII 圖目錄 VIII 符號說明 XIII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2研究動機 2 1.3研究目的與方法 3 1.4研究內容 4 第二章 文獻回顧與相關理論 8 2.1前言 8 2.2基樁非破壞性檢測方法之回顧 8 2.3相關研究之文獻回顧 13 第三章 相關理論 17 3.1基本波傳理論 17 3.2基樁波傳理論 21 3.3穩態振動法 24 3.3.1穩態振動法基本理論 24 3.3.2穩態振動法公式推導 26 第四章 穩態振動資料擷取系統之程式發展 33 4.1前言 33 4.2 LabVIEW程式簡介 33 4.3主程式架構設計說明 34 第五章 現地試驗與分析 37 5.1前言 37 5.2試驗地點 37 5.3基樁設計缺陷 42 5.4試驗儀器與靈敏度分析 46 5.4.1試驗儀器與設備 46 5.4.2靈敏度分析 51 5.5試驗步驟 53 5.6試驗結果與分析 57 5.6.1試驗結果 58 5.6.2試驗分析 73 第六章 結論與建議 79 6.1結論 79 6.2建議 80 參考文獻 81 附錄 現地試驗基樁量測資料 84

    1. 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)。
    2. 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)。
    3. 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)。
    4. 賴俊仁、餘志鵬、王弘義,「應力波法應用於現有橋梁基樁完整性檢測之研究」,第十屆大地工程學術研究討論會論文集,台灣三峽(2003)。
    5. 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(2004)。
    6. 謝旻勳,「獨立基樁非破壞性檢測訊號之研究」,碩士論文,朝陽科技大學營建工程系(2004)。
    7. 李俊男,「脈波反應法應用於基樁之模擬與分析」,碩士論文,成功大學土木工程學系(2005)。
    8. 童建樺,「含樁帽基樁受衝擊力作用下在樁側面上之軸向反應的研究」,碩士論文,中華大學土木工程學系(2005)。
    9. 邱志卿,「預鑄樁完整性檢測之探討與分析」,碩士論文,成功大學土木工程學系(2006)。
    10. 廖述濤、蔡政霖、彭仁相,「基樁之衝擊反應檢測之現地參數變化研究」,台灣公路工程,第32卷,第7期,第2-14頁(2006)。
    11. 惠汝生,LabVIEW 8.X圖控程式應用,全華科技(2006)。
    12. 陳錫輝,LabVIEW 8.20程式設計從入門到精通,清華大學出版社(2007)。
    13. 嵇少丞,「地震中倒塌的彭州小魚洞斷橋」,(2008)。取自:http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=50430
    14. 嵇少丞,「都江堰市虹口鄉高原大橋」,(2008)。取自:http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=50814
    15. Bolt, B. A., Earthquakes, W. H. Freeman, New York, pp. 331 (1993).
    16. Das, B.M., Principles of Soil Dynamics, PWS-Kent Publishing Company, Vol. 3, pp. 64-67 (1993).
    17. Davis, A. G. and Dunn, C. S., “From Theory to Filed Experience with the Nondestructive Vibration Testing of Piles,"Proc. Inst. Civ. Eng., Part 2, 57, pp. 571-593 (1974).
    18. Davis, A.G. and Roberson, S.A., “Vibration Testing of Pile, The Structural Engineering, "Vol. 54, No. 6, A7-A10 (1976).
    19. Hartung, M., Meier K., and Rodatz, W., “Integrity Testing on Model Pile,” Proc. 4th Int. Conference on the Application of Stress-Wave Theory to Pile, Barends, F. B. J. Ed., Hague, Netherlands, Balkema, Rotterdam, pp. 265-271 (1992).
    20. Higgs. S, “Integrity Testing of Concrete Piles by Shock Method,” Concrete, Oct., pp. 31-33 (1979).
    21. Lamb, H., “On the Propagation of Tremors over the Surface of an Elastic Solid,” Philosophical Transactions of the Royal Society, London, Ser. A, Vol. 203, pp. 1-42 (1904).
    22. 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).
    23. Paquet J. and Briard M., “Controle non destructif des pieux en beton,” Annales de l'Institute du Batiment et des Travaux Publics (1976).
    24. Richart, F. E., Jr., “Foundation Vibrations,” Trans. ASCE, Vol. 127, Part 1, pp.863-898 (1962).
    25. Steinbach, J. and Vey, E., “Caisson Evaluation by Stress Wave Propagation Method,” Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 101, GT4, April, pp. 361-378 (1975).
    26. Woods, R. D., “Screening of Surface Waves in Soils,” J. Soil Mech. and Found. Div., Proc. ASCE, Vol. 94, No. SM 4, July, pp. 951-979 (1968).

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    校外:2009-08-05公開
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