黃宏斌臺灣大學：生物環境系統工程學研究所楊勝崎Yang, Sheng-ChiSheng-ChiYang2007-11-272018-06-292007-11-272018-06-292006http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/55974生態觀念逐漸抬頭之今日，對於周遭生態砌石結構較混凝土結構更為友善，故砌石結構被大量運用在溪流護岸及擋土工程等設計中。砌石結構於工程界之應用已有一段時間，建立出相當豐富之經驗規則，但在力學分析等理論基礎方面卻是相當缺乏，相關之文獻及研究並不多見，國內工程界尚未建立起一套可靠之設計規範，導致在工程應用上通常只將砌石擋土牆視為等面積之重力式擋土牆進行安定性檢算，並未根據砌石本身之力學特性，探討砌石結構各層間在不同破壞情形下之穩定性。 本研究將嘗試以傳統力學等基礎理論，在二維空間假設下對乾砌石擋土牆進行穩定性分析，根據砌石結構物本身之力學性質，藉由力學平衡及力矩平衡之條件，建立乾砌石擋土牆整體或部分發生滑動、傾倒及沈陷破壞之理論控制方程式，輔以乾砌石擋土牆之模擬試驗，根據試驗結果作為控制方程式之驗證。作為乾砌石擋土牆在安全檢算上之基礎理論，使得砌石結構在使用上能有所憑依，在工程設計上可以根據控制方程式，將各相關參數代入求得安全係數，判斷結構物本身在各式破壞情況下是否穩定。Comparing with traditional concrete structures, rockery structures can make it ecological condition, so they are applied into most engineering of revetments and retaining walls. Although application of rockery structures has been applied for years, it’s still lacked of the theory about stability analysis. Reliable rules of rockery structures design. It causes the stability analysis of the rock breast wall is usually analyzed only as the gravity retaining wall. The properties of rockery structures be considered to discover the stability of rockery structures between different influences of external forces. This study analyzes the reliability of rock breast wall subject in 2-D hypothesis. And it constructs the control formula by simulating the sliding, overturning and settlement behaviors of entire or partial rock breast wall applying rock structure in practice. Therefore, engineering design is able to determine whether the structure is stable under different destructive dynamics by fitting related parameters into this control formula.謝誌 i 摘要 iii Abstract v 目錄 vii 圖目錄 xi 表目錄 xv 照片目錄 xvii 符號說明 xix 第一章 前言 1 1.1 研究動機與背景 1 1.2 研究目的與範圍 3 第二章 國內外文獻回顧 7 2.1 砌石結構之穩定性分析 7 2.2 擋土牆之砂箱試驗 14 2.3 擋土牆之數值模擬 20 第三章 砌石結構介紹 23 3.1 各式擋土牆之比較 23 3.2 砌石結構之特性與相關規定 28 第四章 理論分析 37 4.1 砌石擋土牆作用力推導 37 4.2 滑動破壞安全檢算 50 4.3 傾倒破壞安全檢算 54 4.4 沈陷破壞安全檢算 56 第五章 模擬試驗 57 5.1 試驗箱設計與佈置 57 5.2 試驗方法與步驟 64 5.3 試驗結果與分析 70 第六章 數值模擬 83 6.1 邊坡穩定分析程式 83 6.2 相關參數設定 87 6.3 模擬牆體破壞 89 第七章 結果與討論 101 7.1 控制方程式分析探討 101 7.2 控制方程式與模擬試驗之分析探討 110 7.3 控制方程式與數值模擬之分析探討 116 第八章 結論與建議 127 參考文獻 131 附錄一：土壤直接剪力試驗數據 137 附錄二：MATLAB之長曝光之程式碼 143 附錄三：模擬牆體破壞之試驗數據 1453539143 bytesapplication/pdfen-US傳統力學穩定性分析砌石擋土牆控制方程式stability analysisrock breast wallgoverning equationthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/55974/1/ntu-95-R92622026-1.pdf