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營建電腦化專論

營建電腦化專論. 有限差分法在大地工程之應用 – 以壓密沉陷問題為例. 大地工程問題的分類. Steady or Equilibrium ( 平衡或靜止 ) 基礎、邊坡、堤壩、隧道等工程之靜態應力 - 變形分析 穩定狀態之滲流問題 Transient or Propagation ( 瞬間或傳遞 ) 基礎、邊坡、堤壩、隧道等工程受依時載重之應力 - 變形分析 壓密問題 瞬間滲流與擴散問題 波傳問題 粘彈性問題. 大地工程問題的分類 ( 續 ). Eigenvalue 基礎或結構物之自然共振頻率問題. 常見之大地工程問題. 解決大地工程問題的方式.

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營建電腦化專論

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Presentation Transcript

  1. 營建電腦化專論 有限差分法在大地工程之應用 – 以壓密沉陷問題為例

  2. 大地工程問題的分類 • Steady or Equilibrium (平衡或靜止) • 基礎、邊坡、堤壩、隧道等工程之靜態應力-變形分析 • 穩定狀態之滲流問題 • Transient or Propagation (瞬間或傳遞) • 基礎、邊坡、堤壩、隧道等工程受依時載重之應力-變形分析 • 壓密問題 • 瞬間滲流與擴散問題 • 波傳問題 • 粘彈性問題

  3. 大地工程問題的分類(續) • Eigenvalue • 基礎或結構物之自然共振頻率問題

  4. 常見之大地工程問題

  5. 解決大地工程問題的方式 • Analytical or Closed Form Solution 解析法 • Numerical Method (數值法) • Finite Difference Method (有限差分法) • Finite Element Method (有限元素法) • Boundary Element Method (邊界元素法) • Empirical based on Experience 經驗法

  6. 單向度壓密沉陷問題 • 單向度壓密沉陷問題需考慮之兩個要素 • 總沉陷量 • 沉陷速率 • 總沉陷量 Static Stress-Deformation Problem • 沉陷速率 Transient Fluid Flow Problem

  7. 土體中之應力 • 有效應力的觀念 • 垂直有效覆土壓力的計算

  8. 土壤之應力-應變關係曲線

  9. 座標軸轉換

  10. 線性化

  11. 以孔隙比取代應變

  12. 理想化之壓密曲線

  13. 利用e-logs計算總沉陷量

  14. 利用e-logs計算總沉陷量

  15. 第一次練習 - 1 如右圖所示之土層，計算A、B、C、D和E各點之總應力()、孔隙水壓(u)和有效應力(’)之大小？ A H =2 ft gw =62.4 lb/ft3 B H =2 ft gsat =115 lb/ft3 C H =4 ft gsat =118 lb/ft3 D H =6 ft gsat =130 lb/ft3 E

  16. 第一次練習 - 2 如右圖所示之土壤剖面，已知粘土之預壓密壓力為160kN/m2，且其再壓縮指數Cr = 0.1Cc，若地表有一外加載重q=120kN/m2，則此粘土層將產生多少主要壓密沉陷量？ 2m 砂土 gm=15.3kN/m3 gsat=19.3kN/m3 2m 粘土 e=0.675 gsat=19.8kN/m3 LL=30 6m

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