CE4702 土壤力学试验.PPT

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 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 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 土體中之應力 有效應力的觀念 垂直有效覆土壓力的計算 土壤之應力-應變關係曲線 座標軸轉換 線性化 以孔隙比取代應變 理想化之壓密曲線 利用e-logs計算總沉陷量 利用e-logs計算總沉陷量 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？ 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？ * * Eigenvalue Natural Frequency of Footing Transient 1-D Wave Propagation Transient 1-D Consolidation Steady Steady Flow 控制方程式 類型 問題 A B C D H =2 ft gw =62.4 lb/ft3 H =2 ft gsat =115 lb/ft3 H =4 ft gsat =118 lb/ft3 H =6 ft gsat =130 lb/ft3 E 2m 2m 6m 砂土 gm=15.3kN/m3 gsat=19.3kN/m3 粘土 e=0.675 gsat=19.8kN/m3 LL=30