簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 吳冠廷
Wu, Kuan-Ting
論文名稱: 群樁在無凝聚性土壤中受反覆側向載重行為之研究
Study on Behavior of the Pile Group Subjected to Lateral Loading in Cohesionless Soil
指導教授: 陳景文
Chen, Jing-Wen
共同指導教授: 郭玉樹
Kuo, Yu-Shu
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: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 65
中文關鍵詞: 群樁側向載重群樁效率反覆載重風力發電
外文關鍵詞: Group pile, Lateral load, Group efficiency, Cyclic load, Offshore wind power
相關次數: 點閱:115下載:0
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
  • 風力發電為再生能源中,技術最為成熟且發展較為快速的發電方式之一。而根據我國之環境條件與施工能量限制,發展群樁基礎作為離岸風力發電之支承基礎為相對較可行的方法之一。由於離岸風機長期承受風力、波浪作用力與海流等側向作用力等反覆載重,將可能造成周圍土壤承載力下降之現象,並進而影響整體結構之安全。
    本研究針對群樁基礎埋置於非凝聚性土壤中,受反覆側向載重後之群樁承載之效率行為進行探討。以有限元素法建置ABAQUS程式之數值模型,並導入Kuo (2008)之勁度衰減模型(Degradtion Stiffness Model)之概念進行分析。
    經由本研究之方法,可合理的評估不同反覆載重次數與載重大小下群樁效率之折減情形,在半對數座標中,隨載重次數的增加群樁效率將呈現負斜率斜直線之衰減方式;而本研究亦探討了群樁效率受側向位移、樁數以及樁帽對群樁效率之影響,可提供設計離岸群樁基礎時之參考。

    Due to the energy crisis we have encountered this decade, the wind power becomes an important resource of electricity. It is the maturest and the most rapid-expanded power generation method in all of the renewable energy. According to the environmental conditions and construction limitation in Taiwan, adopting pile groups is a applicable way to be the foundation of offshore wind turbines.
    In this study, we are going to discuss about the group pile behavior under cyclic lateral loading in cohesionless soil. Finite element method and the ABAQUS program are used to calculate the soil-pile system response. Furthermore, the degradation stiffness model was also adopted in this numerical model to consider the loss of soil resistance after cyclic loading caused by winds and waves.
    By means of the method which is developed in this study, we can reasonable estimate the foundation behavior and the group efficiency under different loading condition and cyclic number.

    摘要 I Extend Abstract III 目錄 IX 表目錄 XI 圖目錄 XIII 符號說明表 XVII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究架構 3 第二章 文獻回顧 5 2.1 群樁土壤互制系統 5 2.2 群樁效應 6 2.2.1 群樁效率 8 2.2.2 邊樁效應 8 2.2.3 陰影效應 10 2.3 樁帽效應 11 2.4 群樁受側向載重之評估方法 14 2.4.1 彈性理論分析法 14 2.4.2 地盤反力分析法 16 2.4.3 有限元素法 21 第三章 無凝聚性土壤受反覆作用力之行為 23 3.1 土壤反覆載重下之變形機制 23 3.2 樁土系統勁度衰減模型 25 第四章 分析方法與模型建置 29 4.1 分析方法 29 4.1.1 p-y 曲線法程式 30 4.1.2 有限元素法程式 31 4.2 樁土模型建置 32 4.2.1 幾何模型與有線元素網格建置 32 4.2.2 材料組合模式 36 4.2.3 樁土接觸與邊界設定 37 4.3 模型校正 38 第五章 參數分析 45 5.1 分析架構與流程 45 5.2 參數分析 47 5.2.1 樁數對群樁效應之影響 47 5.2.2 側向變形量對群樁效應之影響 50 5.2.3 反覆載重對於群樁效應之影響 52 5.2.4 樁帽束制條件 56 第六章 結論與建議 61 6.1 結論 61 6.2 建議 62 參考資料 63

    1. 王訓濤,周南山「承受側向力之基樁與土壤之互制作用」,地工技術,第25期,第64-82頁(1989)。
    2. 王勁凱,「重力式基礎受垂直作用力下之變形分析」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文(2012)。
    3. 朱惠君,「側向荷重樁之非線性反應分析」,國立臺灣大學土木工程學研所博士論文(2000)。
    4. 呂瑩鐘,「浸水砂中垂直單樁與群樁承受反覆側向載重作用下力學行為比較的探討」,逢甲大學土木工程學系碩士論文(2010)。
    5. 莊明仁,「基樁承受側向載重之反應分析」,國立成功大學土木工程研究所博士論文(2001)。
    6. 陳立仁,「模型樁在浸水砂中的試驗探討群樁間距變化對裙裝承受側向反覆載重行為的影響」,逢甲大學土木工程學系碩士論文(2011)。
    7. 黃俊忠,「側向荷重樁求取樁頭變位簡易分析法之研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文(2007)。
    8. 裴文,「全球離岸風力發電發展現況與策略」,太陽能及新能源學刊,第15期,第3-12頁(2013)。
    9. 廖振程,「受側向力基樁分析方法之研究」,國立臺灣海洋大學河海工程學系博士學位論文(2004)。
    10. 賴信成,「以有效應力分析群樁-結構物-土壤於受震下之互制效應」,國立高雄第一科技大學營建工程系碩士論文(2008)。
    11. 黎杰侖,「沖刷樁基礎承受側向載重之變位分析」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文(2006)。
    12. 練詠莊,「離岸風機群樁平台基礎側向變形行為初步研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文(2013)。
    13. 薛朝光,「場鑄單/群樁側向荷載非線性行為之研究」,國立臺灣海洋大學河海工程學系博士學位論文(2004)。
    14. Bogard, D., and Matlock, H. (1983). "Procedures for Analysis of Laterally Loaded Pile Groups in Soft Caly." Specialty Conference of Geotechnical Engineering on Offshore Practice, American Society of Civil Engineerings, 499-535.
    15. Chang, Y. (1937). "Discussion on “lateral pile-loading tests” by LB Feagin." Trans., American Society of Civil Engineers, 102, 272-278.
    16. Fan, C.-C., and Long, J. H. (2007). "A modulus-multiplier approach for non-linear analysis of laterally loaded pile groups." International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 31(9), 1117-1145.
    17. Huurman, M. (1996). "Development of Traffic Induced Permanent Strain in Concrete Bolck Pavements." Heron, 41(1), 29-52.
    18. Kimura, M., Kosa, K., and Morita, Y. "Full-scale failure tests on laterally loaded group piles." Proc., 3rd International Conference on Deep Foundation Practice incorporating PILETALK, 147-154.
    19. Kuo, Y.-S. (2008). "On the Behavior of Large-Diameter Piles under Cyclic Lateral Load." Ph.D. Dissertation, Leibniz Universität Hannover.
    20. Lieng, J. T. "A Model for Group Behavior of Laterally Loaded Piles." Proc., Offshore Technology Conference, 377-394.
    21. Matlock, H. "Correlations for Design of Laterally-Loaded Piles in Soft Clay." Proc., Offshore Technology Conference, 577-594.
    22. Matlock, H., Ingram, W. B., Kelley, A. E., and Bogard, D. "Field Tests of Lateral Load Behavior of Pile Groupsin Soft Clay." Proc., Offshore Technology Conference, 163-179.
    23. Mokwa, R. L. (1999). "Investigation of the Resistance of Pile Caps to Lateral Loading." Ph.D. Dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University.
    24. Poulos, H. G. (1971). "Behavior of Laterally Loaded Piles: I-Single Pile." Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, American Society of Civil Emgineerings 97, 711-731.
    25. Poulos, H. G. (1971). "Behavior of Laterally Loaded Piles: II-Group Pile." Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, American Society of Civil Emgineerings, 97, 733-751.
    26. Reese, L. C., Cox, W. R., and Koop, F. D. (1974)."Analysis of Laterally Loaded Piles in Sand." Proc., Offshore Technology Conference.
    27. Reese, L. C., Isenhower, W. M., and Wang, S.-T. (2006). Analysis and Design of Shallow and Deep Foundations, John Wiley & Sons, Inc.
    28. Reese, L. C., Wang, S.-T., and Vasquez, L. (2006). Analysis of a Group of Piles Subjected to Axial and Lateral Loading, Ensoft, Inc.
    29. Reese, L. C., and Welch, R. C. (1975). "Lateral Loading of Deep Foundations in Stiff Clay." Journal of the Geotechnical Division, American Society of Civil Engineerings, 633-649.
    30. Saraby, R. W. "The Behavior of Model Pile Groups Subjected to Lateral Loads." Proc., Canadian Geotechnical Conference, Theory and Practice in Foundation Engineering.

    無法下載圖示 校內:2024-08-29公開
    校外:不公開
    電子論文尚未授權公開,紙本請查館藏目錄
    QR CODE