表面波的传递速度取决于频率或波长之大小此称为频散现象.ppt

壩體行為驗證 分析得壩頂加速度歷時曲線經快速傅立葉轉換(FFT)至頻率域，除以輸入地震FFT頻譜，求得壩基-壩頂之轉換函數(transfer function)。比較與實測壩頂之轉換函數相比較，以驗證SASW試驗所得之最大剪力模數之合理。 1.本文以曾文壩為例辦理SASW 法剪力波速量測， 經驗證比對量測結果， 證明該法試驗得剪力波速可準確求得具代表性的壩體最大剪力模數。尤其SASW 法屬於非破壞性檢測， 無須鑽孔破壞壩體， 故建議未來辦理土石壩安全檢查，可以辦理供壩體安全評估分析用途。 2. 土壤最大剪力模數主要受有效應力影響，然由於水庫水位隨降雨、用水量及水庫操作改變，不同時期辦理壩體波速量測時水位並不相同。故比對不同次剪力波速量測結果時， 須基於相同之有效應力下相比較， 以免造成誤導。 3. 以SASW 法量測壩體剪力波速結果， 可藉由分析壩體實際受震行為方式， 比對分析與實測壩體第一振態行為差異，以檢核量測結果所評估參數之合理性。 報告完畢 授課老師:鄭皆達 指導老師:馮正一 報告學生:林雨婷 土石壩動態安定分析中，壩體材料之最大剪力模數為最關鍵參數，其值正確與否直接影響壩體受震反應的合理性。由剪力模數公式 影響剪力模數的主要參數為剪力波速，其可由現地震測求得。本文使用表面波譜法(SASW)係以一脈衝震源產生表面波，分析地表測得的頻散曲線特性，繼而推求土層剖面剪力波速。根據SASW 量測結果(曾文水庫大壩)，與下井式震測試驗結果相比較，或以壩體受實際地震紀錄分析檢核，探討SASW法於堆填壩體之適用性。 表面波譜法 Spectral Analysis of Surface Wave Method，簡稱SASW 為近年來發展的震測技術，屬於非破壞檢測。假設現地土層為水平層狀彈性半空間(horizontally layered elastic half-space)。 在層狀介質中，表面波的傳遞速度取決於頻率或波長之大小，此稱為頻散現象。 在均質、均向之無限空間彈性體中，無邊界存在，故只會有實體波(body wave);若在均質、均向之半無限域中，由於邊界效應會產生表面波。 SASW法試驗分析過程 試驗方法 1.震源(source) 係以不同質量重錘敲擊地表，以激發出不 同振波頻率的脈衝震源。包括(1)4.54kg鐵 錘 (2)1.4kg鐵錘(3)125kg鐵錘(4)163kg鐵錘 2.受波器(receiver) 採用低頻速度計，僅接受單方向(垂直方向) 之振波 3.訊號收集分析器 接收電壓 試驗方法 試驗方法 本試驗之訊號收集分析器具有四個輸入插槽，考量施作之便利性並依震源型式選擇不同之測線佈置。試驗位置分別為壩頂(A site) 、上游坡面(B site) 、下游坡面(C site)等三部分 試驗方法 試驗方法 相位譜修正 1.避免受近域效應影響，設定現地頻散曲線波　 　長大於2倍震源到啟動受波器距離之部分刪 　除。 2.針對試驗所得相位資料推估不同受波器間距 　下之參考相位譜，以判讀試驗相位摺合次數 　及其對應頻率，降低摺合相角展開產生誤差。 試驗方法 試驗方法 建立頻散曲線(相差法) AB兩點之距離為d則相速度VR = d/t1，該頻率之視波長λR = VR / f0 或 λR = 2πd/Φ，求得之VR 與λR就可以建立其關係圖，亦即所謂之頻散曲線圖。 不同受波器間距頻散曲線之集合稱為複合頻散曲線(composite experimental dispersion curve) 資料點位2000點以上 試驗方法 採用統計原則(Nazarian and Stokoe,1985)求取簡化複合頻散曲線(reductionistly composite dispersion curve) 資料點位簡化200~300點位 試驗方法 平均頻散曲線(延伸趨勢法,1996 Joh) 使用多項式迴歸分析以決定區間(division)代表點位之平均值，並輔以區段重疊(segment overlapped)求取區段內資料之趨勢。 迴歸區段之長度取決於複合頻散曲線之線形，若曲線呈現跳動振盪現象則迴歸區段應採用較小值以模擬此區域，反之若曲線平滑則迴歸區段應採用較大值。 試驗方法 試驗方法 試驗方法 土壤剪力波速剖面評估(Satoh剖面評估法) 由平均頻散點位之VR及λ(λ*K(0.5)=λn)代入下列式中: 在波速隨土層深度遞增區間 在波速隨土層深度遞減區間 試驗方法 在波速隨土層深度遞增區間 在波速隨土層深度遞減區間 試驗方法 計算後之相速度及波長再代入下列