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系統識別號 U0002-2108201415213600
中文論文名稱 人工合成地震對基樁耐震性能之影響
英文論文名稱 The Influences of Artificial Earthquakes on Seismic Performance of Piles
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生中文姓名 劉佳泓
研究生英文姓名 Chia-Hung Liu
學號 602380080
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2014-07-02
論文頁數 188頁
口試委員 指導教授-張德文
委員-盧之偉
委員-許尚逸
中文關鍵字 人工合成地震  樁基礎  波動方程  樁受震行為  性能分析 
英文關鍵字 Artificial Earthquake  EQWEAP  pile foundation  wave equation analysis  damage model  equivalent foundation stiffness  seismic performance 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 本研究以美國太平洋地震工程研究中心所建議的PBEE法探討樁基耐震性能特性,所採用的數值工具為一維EQWEAP分析,該分析係結合集中質塊法、砂土孔隙水壓模式、黏土簡易模式及波動方程式方法等研發而成。所考慮的人工地震生成法包括:a. 以目標PGA為主的加速度歷時紀錄縮放法、b. 以建物耐震設計規範反應譜配合現場地震加速譜所生成的人工地震、以及 c.考量特定地震規模和震央距所模擬的律定性地震。研究比校不同方法所生成地震對特定地盤和該地盤內的樁基礎反應影響,所考慮的地震分為中小地震、設計地震和最大考量地震,除建築物耐震設計規範所規定者,研究同時採用鄭錦桐(2002)所建議之台灣各地危害度曲線比較目標PGA差別。除地盤的非線性行為外,基樁的非線性行為和破壞容量亦屬重要,本研究係以LPILE程式推算基樁彎矩容量,界定性能狀態標準,以討論不同耐震性能目標下樁身最大位移和彎矩影響。

研究結果顯示:上述分析可充分瞭解樁基在地震下行為,包括:基樁反應、不同地震等級下之基樁位移和彎矩性能,進而做為評估其耐震性能使用。研究以台北新莊地區之快速道路橋梁樁基礎為例,以不同方式生成人工地震歷時,配合不同作用力型式分析出數值模型的耐震性能及相關參數影響,研究發現:若以動態方式模擬上構水平慣性力時,在設計地震下(PGA=0.24g),Kaul法和縮放法最大位移比值介於1.4~1.9,最大彎矩比值介於0.8~1.4;在最大考量地震下(PGA=0.32g),Kaul法和縮放法最大位移比值介於1.03~2.44,最大彎矩比值介於0.5~2.9。若就基樁性能而言,在動態力作用下,案例之樁基礎在中小度地震下皆保持彈性,在設計及最大考量地震下樁基礎僅有少數案例會達到降伏狀態;若以靜態方式模擬上構慣性力,則分析將過於保守,破壞將集中於樁頂。研究同時發現,若以鄭錦桐(2002)所建議危害度曲線之目標加速度(設計地震0.29g、最大考量地震0.51g)進行模擬,樁的變形量將增加,但數值模型在動態力作用下尚能滿足耐震性能要求。不同地震生成方法對有限度的地震分析影響將很有限。
英文摘要 This study intends to discuss the applications of probability analysis on seismic performance of piles with the one-dimensional wave-equation modeling. Numerical examples were conducted for typical pile foundations on a bridged expressway located at Sinjhuang District in New Taipei City. Piles of 2m in diameter and 60m in length were studied. From the local seismic hazard curves, peak ground accelerations at the moderate, the design and the maximum consideration earthquakes were targeted, and the seismic records were created based on the significance of past quakes. Nonlinear moment-curvature relation of the concrete pile was used to simulate the damages and failure of the piles. At Artificial Earthquakes, this study considered three methods including: a. Scaling Method, b. Kaul Method, and c. the point source stochastic simulations. Not only the PGA suggested by the seismic design code for buildings but also those proposed by Cheng (2002) on seismic hazard curves of Taiwan were studied. The nonlinearities of the piles were modeled based on trilinear moment-curvature relationships of the concrete pile. The moment capacities of th e pile were obtained from LPILE analysis.

The result of study reveals: When pile foundation behavior under different earthquakes, it is found that under the design earthquake (PGA=0.24g), the maximum ratio of the pile displacement from using Kaul law and scale law is on the order of 1.4~1.9, the ratio of the maximum pile moment is between 0.8~1.4; for the maximum consideration earthquake (PGA =0.32g), the maximum ratio of the pile displacement from Kaul law and scale law is about 1.03~2.44, the ratio of the maximum bending moment is in the range of 0.5~2.9. As to the pile performance, if the horizontal load from the superstructure was time-dependent, then the piles would remain elastic for moderate earthquakes. In a few cases of design and maximum consideration quakes, the piles would be slightly damaged with the cracks. However if the static loads from the superstructure were taken, then the assessment would become over-conservative. Severe damages would occur at the pile head. The target PGA is also critical to the results. Different target PGAs will certainly provide various estimations. As the reults, the study finds that the methods to produce artificial earthquakes are not that sensitive if the target PGA was limited to some extent.
論文目次 目 錄
中文摘要
英文摘要
目 錄 I
表目錄 IV
圖目錄 VI
第1章 緒 論 1
§1-1 研究動機與目的 1
§1-2 研究方法 1
§1-3 研究內容 2
第2章 文獻回顧 5
§2-1 地工性能設計法 5
§2-1-1 國外性能設計發展 6
§2-1-2 我國性能設計現況 10
§2-2 樁基礎設計與分析 16
§2-2-1 群樁基礎模擬 18
§2-2-2 基樁耐震行為 20
§2-2-3 樁基礎耐震設計 22
§2-3 波動方程地震分析 25
§2-3-1 自由場反應分析 27
§2-3-1-1孔隙水壓模式 28
§2-3-1-2 Seed & Idriss(1970)簡易黏土模式 29
§2-3-2 樁波動方程式推導 31
§2-3-3 樁基反應分析與Bouc-Wen 非線性模式 37
§2-4 基線修正法 42
§2-5地震工程性能 (PBEE) 分析 44
第3章 理論與方法 51
§3-1 律定性和機率性地震分析 51
§3-2與設計反應譜相符之人工合成地震理論 52
§3-3人工合成地震方法 56
§3-4 Kaul Method 58
§3-5 台灣主要都市地震危害度 61
§3-6 隨機模擬方法 64
第4章 人工合成地震之生成以及其對自由場所造成之影響 67
§4-1 台北盆地案例 67
§4-2 實際案例簡介與參數說明 70
§4-3 人工合成地震討論 72
§4-3-1地震觀測站記錄 72
§4-3-2 台北地區人工合成地震生成 77
§4-3-2-1台北地區設計/最大考量水平加速度反應譜 77
§4-3-2-2 原始、縮放法及 Kaul Method 地震紀錄比較 79
§4-3-2-2-1 原始地震紀錄特性 79
§4-3-2-2-2 人工合成地震 – 縮放法 84
§4-3-2-2-3人工合成地震 – Kaul Method 99
§4-4 自由場受震行為 111
第5章 樁體行為之差異性及PBEE分析的影響 117
§5-1樁基礎反應 – 最大位移、彎矩和剪力分布圖 117
§5-2耐震性能評估 145
§5-2-1耐震性能評估 – λ vs IM 145
§5-2-2耐震性能評估 – 樁身最大位移 146
§5-2-2耐震性能評估 – 樁身最大彎矩 151
§5-3地震危害度曲線 – 台北地區樁基礎反應 156
§5-4耐震安全係數 165
§5-5隨機模擬方法 – 樁基礎反應 166
第6章 結論與建議 168
§6-1結論 168
§6-2展望與建議 172
參考文獻 174
附錄 183


表目錄
表2-1 地震等級和設計目標關聯性 (摘自 陳正興等,2009) 11
表2-2 交通結構物基礎之耐震性能 (摘自 陳正興等,2006) 13
表2-3 交通結構物分級與耐震性能目標 (摘自 陳正興等,2006) 13
表2-4 橋樑基礎耐震性能檢核項目(摘自 陳正興等,2006) 13
表2-5 性能設計文獻整理 (摘自 王寅綸,2013) 14
表2-6 樁基礎動力分析發展整理 26
表3-1 短週期結構之工址放大係數 Fa (摘自 建築物耐震設計規範及解說,2011 ) 54
表3-2 長週期結構之工址放大係數 Fv (摘自 建築物耐震設計規範及解說,2011 ) 54
表3-3 台北盆地微分區之工址短週期設計水平譜加速度係數 SDS 、工址短週期最大考量水平譜加速度係數 SMS 以及反應譜短週期與中週期分界之轉換週期 T0D 及 T0M(摘自 建築物耐震設計規範及解說,2011 ) 55
表3-4 台北盆地之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD (摘自 建築物耐震設計規範及解說,2011 ) 55
表3-5 台北盆地之工址最大考量水平加速度反應譜係數 SaM (摘自 建築物耐震設計規範及解說,2011 ) 55
表3-6 一般工址或近斷層區域之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD(摘自 建築物耐震設計規範及解說,2011 ) 55
表3-7 台灣各主要都市所對應之地表最大加速度值 (整理自 鄭錦桐,2002) 63
表4-1 各層土壤參數選用值 71
表4-2 地震觀測站地震資料 (摘自 中央氣象局) 73
表4-3 Kaul Method水平加速度設計反應譜參數 100
表4-4 Kaul Method水平加速度最大考量反應譜參數 100
表4-5 Kaul Method 水平加速度設計反應譜週期修正範圍 100
表4- 6 Kaul Method 水平加速度最大考量反應譜週期修正範圍 100
表5-1 60m基樁受靜態水平力耐震分析結果(PGA = 0.12g;縮放法) 122
表5-2 60m基樁受動態水平力耐震分析結果(PGA = 0.12g;縮放法) 122
表5-3 60m基樁受靜態水平力耐震分析結果(PGA = 0.24g;縮放法) 123
表5-4 60m基樁受動態水平力耐震分析結果(PGA = 0.24g;縮放法) 123
表5-5 60m基樁受靜態水平力耐震分析結果(PGA = 0.24g;Kaul Method) 124
表5-6 60m基樁受動態水平力耐震分析結果(PGA = 0.24g;Kaul Method) 124
表5-7 60m基樁受靜態水平力耐震分析結果(PGA = 0.32g;縮放法) 125
表5-8 60m基樁受動態水平力耐震分析結果(PGA = 0.32g;縮放法) 125
表5-9 60m基樁受靜態水平力耐震分析結果(PGA = 0.32g;Kaul Method) 126
表5-10 60m基樁受動態水平力耐震分析結果(PGA = 0.32g;Kaul Method) 126
表5-11 60m基樁受動態水平力耐震分析結果(PGA = 0.29g;縮放法) 158
表5-12 60m基樁受動態水平力耐震分析結果(PGA = 0.51g;縮放法) 158
表5-13 60m基樁受動態水平力耐震安全係數 165


圖目錄
圖1-1研究流程圖 4
圖2-1 歐洲構造物設計規範演進示意圖 (整理自 陳正興等,2009) 7
圖2-2 性能要求、驗證及規範之階層示意圖 (重繪自 Honjo,2003) 9
圖2-3日本Geo-Code 21的性能矩陣 (摘自Honjo,2003) 11
圖2-4基樁設計流程圖 (摘自 建築物基礎構造設計規範,2001) 17
圖2-5基樁耐震設計流程圖 (摘自 張德文等,2012) 24
圖2-6 樁基受震波動方程分析示意圖 25
圖2-7 EQWEAP分析程序示意圖 (摘自 林伯勳,2002) 25
圖2-8飽和黏土之剪力模數關係 (摘自 Seed and Idriss,1970) 29
圖2-9樁頂邊界條件(自由端) 33
圖2-10樁頂邊界條件(剛性端) 33
圖2-11樁頂之節點編號 (摘自 林伯勳,2002) 34
圖2-12樁頂內一點之節點編號 (摘自 林伯勳,2002) 34
圖2-13樁底之節點編號 (摘自 林伯勳,2002) 36
圖2-14樁底內一點之節點編號 (摘自 林伯勳,2002) 36
圖2-15樁基分析流程圖 38
圖2-16混凝土基樁樁身彎矩和曲率簡化關係示意圖 41
圖2-17基線修正前後之速度與位移歷時圖 (摘自 張紹綸,2008) 43
圖2-18地震震度指標(IM)和年超越率(λ)之危害度曲線關係圖 (重繪自 Shin,2007) 48
圖2-19地震震度指標(IM)和工程需求參數(EDP)之需求曲線關係圖 (摘自 Kramer,2008) 48
圖2-20地震震度指標(IM)和超越機率(P)之易損曲線關係圖 (摘自 Kramer,2008) 49
圖2-21工程需求參數(EDP)和年超越率(λ)關係圖 (重繪Shin,2007) 49
圖2-22地震震度指標(IM)和工程需求參數指標(EDP)關係條狀圖 (摘自 Kramer,2008) 50
圖2-23地震震度指標(IM)和工程需求參數指標(EDP)關係雲狀圖 (摘自 Kramer,2008) 50
圖3-1縮放地震示意圖 (a) 原始圖號地震加速度歷時 (b) 縮放地震加速度歷時 (摘自 Kramer, 1996) 56
圖3-2台灣各主要都市地震危害曲線圖 (重繪自 鄭錦桐,2002) 63
圖3-3隨機模擬方法流程圖(摘自 顏銀桐等人,2014) 66
圖4-1特二號快速道路位置圖 68
圖4-2特二號道路3×3樁基礎設計圖 (摘自CECI,2011) 68
圖4-3特二號快速道路分析域剖面圖 69
圖4-4特二號地區各測站加速度歷時圖 (重繪自 中央氣象局ftp://scftp.cwb.gov.tw/) 74
圖4-5成功國小測站鑽探資料和剪力波速剖面圖 (摘自 中央氣象局) 75
圖4-6二重國小測站鑽探資料和剪力波速剖面圖 (摘自 中央氣象局) 75
圖4-7三光國小測站鑽探資料和剪力波速剖面圖 (摘自 中央氣象局) 75
圖4-8昌隆國小測站鑽探資料和剪力波速剖面圖 (摘自 中央氣象局) 76
圖4-9國泰國小測站鑽探資料和剪力波速剖面圖(摘自 中央氣象局) 76
圖4-10台北一區水平加速度設計反應譜 78
圖4-11台北一區水平加速度最大考量反應譜 78
圖4-12 331TAP011原始地震特性 80
圖4-13 331TAP017原始地震特性 80
圖4-14 331TAP037原始地震特性 81
圖4-15 331TAP087原始地震特性 81
圖4-16 921TAP003原始地震特性 82
圖4-17 921TAP010原始地震特性 82
圖4-18 921TAP017原始地震特性 83
圖4-19 921TAP087原始地震特性 83
圖4-20 331TAP011縮放法地震 (PGA=0.12g) 特性 87
圖4-21 331TAP017縮放法地震 (PGA=0.12g) 特性 87
圖4-22 331TAP037縮放法地震 (PGA=0.12g) 特性 88
圖4-23 331TAP087縮放法地震 (PGA=0.12g) 特性 88
圖4-24 921TAP003縮放法地震 (PGA=0.12g) 特性 89
圖4-25 921TAP010縮放法地震 (PGA=0.12g) 特性 89
圖4-26 921TAP017縮放法地震 (PGA=0.12g) 特性 90
圖4-27 921TAP087縮放法地震 (PGA=0.12g) 特性 90
圖4-28 331TAP011縮放法地震 (PGA=0.24g) 特性 91
圖4-29 331TAP017縮放法地震 (PGA=0.24g) 特性 91
圖4-30 331TAP037縮放法地震 (PGA=0.24g) 特性 92
圖4-31 331TAP087縮放法地震 (PGA=0.24g) 特性 92
圖4-32 921TAP003縮放法地震 (PGA=0.24g) 特性 93
圖4-33 921TAP010縮放法地震 (PGA=0.24g) 特性 93
圖4-34 921TAP017縮放法地震 (PGA=0.24g) 特性 94
圖4-35 921TAP087縮放法地震 (PGA=0.24g) 特性 94
圖4-36 331TAP011縮放法地震 (PGA=0.32g) 特性 95
圖4-37 331TAP017縮放法地震 (PGA=0.32g) 特性 95
圖4-38 331TAP037縮放法地震 (PGA=0.32g) 特性 96
圖4-39 331TAP087縮放法地震 (PGA=0.32g) 特性 96
圖4-40 921TAP003縮放法地震 (PGA=0.32g) 特性 97
圖4-41 921TAP010縮放法地震 (PGA=0.32g) 特性 97
圖4-42 921TAP017縮放法地震 (PGA=0.32g) 特性 98
圖4-43 921TAP087縮放法地震 (PGA=0.32g) 特性 98
圖4-44 331TAP011 Kaul Method地震 (PGA=0.24g) 特性 103
圖4-45 331TAP017 Kaul Method地震 (PGA=0.24g) 特性 103
圖4-46 331TAP037 Kaul Method地震 (PGA=0.24g) 特性 104
圖4-47 331TAP087 Kaul Method地震 (PGA=0.24g) 特性 104
圖4-48 921TAP003 Kaul Method地震 (PGA=0.24g) 特性 105
圖4-49 921TAP010 Kaul Method地震 (PGA=0.24g) 特性 105
圖4-50 921TAP017 Kaul Method地震 (PGA=0.24g) 特性 106
圖4-51 921TAP087 Kaul Method地震 (PGA=0.24g) 特性 106
圖4-52 331TAP011 Kaul Method地震 (PGA=0.32g) 特性 107
圖4-53 331TAP017 Kaul Method地震 (PGA=0.32g) 特性 107
圖4-54 331TAP037 Kaul Method地震 (PGA=0.32g) 特性 108
圖4-55 331TAP087 Kaul Method地震 (PGA=0.32g) 特性 108
圖4-56 921TAP003 Kaul Method地震 (PGA=0.32g) 特性 109
圖4-57 921TAP010 Kaul Method地震 (PGA=0.32g) 特性 109
圖4-58 921TAP017 Kaul Method地震 (PGA=0.32g) 特性 110
圖4-59 921TAP087 Kaul Method地震 (PGA=0.32g) 特性 110
圖4-60 自由場受中小度地震之位移反應 (PGA=0.12g;人工合成地震:縮放法) 112
圖4-61自由場受設計地震之位移反應 (PGA=0.24g;人工合成地震:縮放法) 113
圖4-62 自由場受最大考量地震之位移反應 (PGA=0.32g;人工合成地震:縮放法) 114
圖4-63 自由場受設計地震之位移反應 (PGA=0.24g;人工合成地震:Kaul Method) 115
圖4-64 自由場受最大考量地震之位移反應 (PGA=0.32g;人工合成地震:Kaul Method) 116
圖5-1 60m基樁受靜態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.12g;縮放法) 127
圖5-2 60m基樁受靜態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.12g;縮放法) 127
圖5-3 60m基樁受靜態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.12g;縮放法) 128
圖5-4 60m基樁受動態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.12g;縮放法) 128
圖5-5 60m基樁受動態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.12g;縮放法) 129
圖5-6 60m基樁受動態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.12g;縮放法) 129
圖5-7 60m基樁受靜態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.24g;縮放法) 130
圖5-8 60m基樁受靜態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.24g;縮放法) 130
圖5-9 60m基樁受靜態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.24g;縮放法) 131
圖5-10 60m基樁受動態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.24g;縮放法)131
圖5-11 60m基樁受動態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.24g;縮放法)132
圖5-12 60m基樁受動態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.24g;縮放法)132
圖5-13 60m基樁受靜態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.24g;Kaul Method) 133
圖5-14 60m基樁受靜態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.24g;Kaul Method) 133
圖5-15 60m基樁受靜態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.24g;Kaul Method) 134
圖5-16 60m基樁受動態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.24g;Kaul Method) 134
圖5-17 60m基樁受動態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.24g;Kaul Method) 135
圖5-18 60m基樁受動態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.24g;Kaul Method) 135
圖5-19 60m基樁受靜態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.32g;縮放法) 136
圖5-20 60m基樁受靜態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.32g;縮放法) 136
圖5-21 60m基樁受靜態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.32g;縮放法) 137
圖5-22 60m基樁受動態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.32g;縮放法) 137
圖5-23 60m基樁受動態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.32g;縮放法) 138
圖5-24 60m基樁受動態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.32g;縮放法) 138
圖5-25 60m基樁受靜態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.32g;Kaul Method) 139
圖5-26 60m基樁受靜態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.32g;Kaul Method) 139
圖5-27 60m基樁受靜態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.32g;Kaul Method) 140
圖5-28 60m基樁受動態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.32g;Kaul Method) 140
圖5-29 60m基樁受動態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.32g;Kaul Method) 141
圖5-30 60m基樁受動態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.32g;Kaul Method) 141
圖5-31 60m基樁樁身受靜態水平力瞬間最大位移及內力分布圖 (設計地震;PGA = 0.24g;Kaul Method ) 142
圖5-32 60m基樁樁身受動態水平力瞬間最大位移及內力分布圖 (設計地震;PGA = 0.24g;Kaul Method ) 143
圖5-33 60m基樁樁身受靜態水平力瞬間最大位移及內力分布圖 (設計地震;PGA = 0.32g;Kaul Method ) 143
圖5-34 60m基樁樁身受動態水平力瞬間最大位移及內力分布圖 (設計地震;PGA = 0.32g;Kaul Method ) 144
圖5-35 台北地區危害度曲線之迴歸圖 145
圖5-36 60m基樁受靜態水平力之IM-EDP關係圖 (人工合成地震方法:縮放法) 147
圖5-37 60m基樁受靜態水平力之IM-EDP關係圖 (人工合成地震方法:Kaul Method) 147
圖5-38 60m基樁受動態水平力之IM-EDP關係圖 (人工合成地震方法:縮放法) 148
圖5-39 60m基樁受動態水平力之IM-EDP關係圖 (人工合成地震方法:Kaul Method) 148
圖5-40 60m基樁受靜態水平力之λ-EDP關係圖 (人工合成地震方法:縮放法) 149
圖5-41 60m基樁受靜態水平力之λ-EDP關係圖 (人工合成地震方法:Kaul Method) 149
圖5-42 60m基樁受動態水平力之λ-EDP關係圖 (人工合成地震方法:縮放法) 150
圖5-43 60m基樁受動態水平力之λ-EDP關係圖 (人工合成地震方法:Kaul Method) 150
圖5-44 60m基樁受靜態水平力之DM-EDP關係圖 (人工合成地震方法:縮放法) 152
圖5-45 60m基樁受靜態水平力之DM-EDP關係圖 (人工合成地震方法:Kaul Method) 152
圖5-46 60m基樁受動態水平力之DM-EDP關係圖 (人工合成地震方法:縮放法) 153
圖5-47 60m基樁受動態水平力之DM-EDP關係圖 (人工合成地震方法:Kaul Method) 153
圖5-48 60m基樁受靜態水平力之λ-DM關係圖 (人工合成地震方法:縮放法) 154
圖5-49 60m基樁受靜態水平力之λ-DM關係圖 (人工合成地震方法:Kaul Method) 154
圖5-50 60m基樁受動態水平力之λ-DM關係圖 (人工合成地震方法:縮放法) 155
圖5-51 60m基樁受動態水平力之λ-DM關係圖 (人工合成地震方法:Kaul Method) 155
圖5-52 60m基樁受動態水平力最大位移分布圖 (PGA = 0.29g;縮放法) 159
圖5-53 60m基樁受動態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.29g;縮放法) 159
圖5-54 60m基樁受動態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.29g;縮放法) 160
圖5-55 60m基樁受動態水平力最大位移分布 (PGA = 0.51g;縮放法) 160
圖5-56 60m基樁受動態水平力最大彎矩分布圖 (PGA = 0.51g;縮放法) 161
圖5-57 60m基樁受動態水平力最大剪力分布圖 (PGA = 0.51g;縮放法) 161
圖5-58 鄭錦桐(2002)台北危害度曲線回歸冪函數關係式 162
圖5-59 60m基樁受動態水平力之IM-EDP關係圖 (人工合成地震:縮放法) 162
圖5-60 60m基樁受動態水平力之λ-EDP關係圖 (人工合成地震:縮放法) 163
圖5-61 60m基樁受動態水平力之DM-EDP關係圖 (人工合成地震:縮放法) 163
圖5-62 60m基樁受動態水平力之λ-DM關係圖 (人工合成地震:縮放法) 164
圖5-63 隨機模擬方法地震紀錄(地震矩M7.5;震源距50km) 166
圖5-64 60m基樁受動態水平力作用之最大位移、彎矩及剪力分布圖(隨機模擬法;PGA=0.04g) 167
圖A-1自由場砂土模式之超額孔隙水壓比歷時 (地震/測站:921 TAP017;人工合成地震:縮放法) 183
圖A-2自由場砂土模式之超額孔隙水壓比歷時 (地震/測站:921 TAP017;人工合成地震:Kaul Method) 183
圖A-3自由場砂土模式在深度15m之應力應變關係圖 (PGA=0.12g;人工合成地震:縮放法) 184
圖A-4自由場砂土模式在深度15m之應力應變關係圖 (PGA=0.24g;人工合成地震:縮放法) 184
圖A-5自由場砂土模式在深度15m之應力應變關係圖 (PGA=0.32g;人工合成地震:縮放法) 185
圖A-6自由場砂土模式在深度15m之應力應變關係圖 (PGA=0.24g;人工合成地震:Kaul Method) 185
圖A-7自由場砂土模式在深度15m之應力應變關係圖 (PGA=0.32g;人工合成地震:Kaul Method) 186
圖A-8自由場黏土模式在深度8m之應力應變關係圖 (PGA=0.12g;人工合成地震:縮放法) 186
圖A-9自由場黏土模式在深度8m之應力應變關係圖 (PGA=0.24g;人工合成地震:縮放法) 187
圖A-10自由場黏土模式在深度8m之應力應變關係圖 (PGA=0.32g;人工合成地震:縮放法) 187
圖A-11自由場黏土模式在深度8m之應力應變關係圖 (PGA=0.24g;人工合成地震:Kaul Method) 188
圖A-12自由場黏土模式在深度8m之應力應變關係圖 (PGA=0.32g;人工合成地震:Kaul Method) 188
參考文獻 參考文獻
1. AASHTO (2002), “LRFD Highway Bridge Design Specifications,American Association of State Highwqay and Transportation Officials”, Washington, D.C., Second Edition.
2. APILE PLUS 5.0 (2007), “A Program for the Analysis of the Axial Capacity of Driven Piles”.
3. Arduino, P. and Shin, H. et al (2008). “Seismic Response of a Typical Highway Bridge in Liquefiable Soil”, Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics IV.
4. Aki, K. (1967),”Scaling law of seismic spectrum”, J. Geophys. Res. 72, 1217-1231
5. Byrne, P.M., (1991), “A cyclic shear-volume coupling and pore pressure model for sand”, Proceedings of the 2nd International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics, St. Louis, Missouri,Vol. 1, pp. 47-56.
6. Bradley, B., Cubrinovski, M. and Dhakal, R. (2008), Performance-based seismic response of pile foundations. Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics IV, ASCE Geotechnical Special Publication 181.
7. Boulanger, R.W., Curras, C.J., Kutter, B.L., Wilson, D.W. and Abghari, A. (1999), “Seismic soil-pile-structure interaction experiments and analyses”, J Geotech Geoenviron Engr., Vol. 125, pp. 750-759.
8. Boore, D. M.(1983), “Stochastic simulation of high frequency ground motions based on seismological models of the radiated spectral”,Bull. Seism. Soc. Am ,73, 1865-1894.
9. Chang, D.W. and Yeh, S.H. (1999), “Time-Domain Wave Equation analysis of single Piles Utilizing Transformed Radiation Damping”, Soil and foundations, JGS., Vol.39, No.2, pp.31-44.
10. Chang, D.W., Rosset, J.M. and Wen C.H. (2000), “A Time-Domain Viscous Damping Model Based on Frequency-Depend Damping Ratios”, Soil Dynamic and Earthquake Engineering, Vol. 19, pp.551-558.
11. Chang, D.W., B.S. Lin and S.H. Cheng (2009), “Lateral Load Distributions on Grouped Piles from Dynamic Pile-to-Pile Interactions Factors”, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, Vol. 33, Issue 2, pp. 173-191.
12. Chang, D.W., T.Y. Yang and C.L. Yang (2010), “Seismic Performance of Piles from PBEE and EQWEAP Analyses”, J. of Geotechnical Engineering, SEAGS/AGSSEA, Vol. 41 , No.2, pp. 1-8.
13. Chang D.W., S.H. Cheng, Y.L. Wang (2011), “One-Dimensional Wave Equation Analyses for PileResponses Due to Horizontal Ground Motions of Earthquake”, Computers and Geotechnics.
14. Chang, D.W., Cheng, S.H. and Wang, Y.L. (2014), “One-Dimensional Wave Equation Analyses for Pile Responses subjected to Seismic Horizontal Ground Motions,” Soils and Foundations , Vol. 54, No. 3
15. Chang, D.W., Lin, Y.H., Chao, H.C., Chu, S.C. and Liu, C.H., (2014), “Seismic PBD on Piles from Monte-Caro Simulation Using EQWEAP Analysis and Weighted Intensities, Geotechnical Engineering, Vol. 45, No. 2, SEAGS & AGSSEA Journal, pp. 62-69.
16. Clancy, P. and Randolph, M. F. (1996), “Simple design tools for piled raft foundations”, Geotechnique, 46, No. 2, pp.313-328.
17. Chang, C.Y., Power, M.S., Idriss, I.M., Somerville, P.G., Silva, W., and Chen, P.C. (1986), ”Engineering characterization of ground motion, Task II: Observational data on spatial variation of earthquake ground motions,” Report NUREG/CR-3805, Vol. 3, U. S. Nuclear Regulatory Commission Washington, D. C
18. Eurocode 7 (1993), “Geotechnical Design, General Rules, European Committee for Standardization, Danish Geotechnical Institute”, Copenhagen..
19. EC8 (2004), “ Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance, part 1: general rules, seismic actions and rules for buildings”, European Norm. European Committee for Standardisation, European Committee for Standardisation CentralSecretariat, rue de Stassart 36, B-1050 Brussels.
20. Finn, W. D. L., Lee, K.W. and Martin, G. R. (1977), “An Effective Stress Model for Liquefaction”, Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 103, No. SM7, pp. 657-692.
21. Geo-Code 21 (2004), “Japanese Geotechnical Society”, Tokyo.
22. Gasparini, D.,and Vanmarcke, E. H. (1976), ”SIMQKE:A program for Artificial Motion Generation”, Department of Civil Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA.
23. Honjo, Y. and Kusakabe, O. (2002), “Proposal of a Comprehensive Foundation Design Code:Geo-Code 21 Ver. 2”, Proceedings, International Workshop on Foundation Design Codes and Soil Investigation in view of International Harmonization and Performance Based Design, Tokyo, pp.95-106.
24. Honjo, Y. (2003), “Comprehensive Design Codes Development in Japan: Geo-code21 ver. 3 and code PLATFORM ver. 1”, LSD2003: International Workshop on LimitState Design in Geotechnical Engineering Practice.
25. Honjo, et. al (2007), “Development of a basic specific design code on performance based specification concept: The Technical Standards for Prot and Harbor Facilities”.
26. Hancock, J., Watson-Lamprey, J.A., Abrahamson, N.A., Bommer, J.J., Markatis, A., McCoy, E. and Mendis, R.(2006), “An improved method of matching response spectra of recorded earthquake ground motion using wavelets”, Journal of Earthquake Engineering, 10:Special Issue 1, 67–89.
27. Hartzell, S. (1978), “Earthquake aftershocks as Green's functions”, Geophys. Res. Lett., 5, 1-4
28. Ishihara, K. (2003), “Liquefaction-induced Lateral Flow and Its effects on Foundation Piles”, 5th National Conference on Earthquake Engineering, Istanbul, Turkey, May, 28.
29. Ishihara, K. and Cubrinovski, M. (2004), “Case Studies on Pile Foundations undergoing Lateral Spreading in Liquefied Deposits”, Procds., 5th International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering, New York, Paper SOAP 5.
30. Johnson, SM and Kavanaugh, TC (1968), The Design of Foundations for Buildings, McGraw Hill, New York, pp. 393.
31. Kunnath, S.K. and Reinhorn, A.M. (1989), “Inelastic Three-Dimensional Response Analysis of RC Buildings (IDARC-3D) Part I - Modeling”, Technical Report NCEER-89-0009, National Center for Earthquake Engineering Research, SUNY/Buffalo.
32. Kramer, S.L. (1996) “Geotechnical Earthquake Engineering”, Prentice Hall, 653 pp.
33. Kramer, S.L., Mayfield, R.T., and Anderson, D.G. (2006), “Performance-based liquefaction hazard evaluation: Implications for codes and standards”, Proceedings, Eighth U.S. National Conference on Earthquake Engineering, San Francisco.
34. Kramer, S.L. (2008), “Performance-based earthquake engineering: opportunities and implications for geotechnical engineering practice”, Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics IV, ASCE GSP 181.
35. Kaul, M. K. (1978), ” Spectrum Consistent Time History Generation”,Proc. ASCE, EM4, Aug.
36. Krinitszky, E.L., and Chang, F.K. (1979), “State-of-the-art for assessing earthquake hazards in the United States: specifying peak motions for design earthquakes,”Miscellaneous Paper S-73-1, Report 7, U. S. Army Corps of Engineers Waterways Experiment Station, Vicksburg, Mississippi.
37. Liyanapathirana, D.S. and , H.G. (2005a), “Seismic Lateral Response of Piles in Liquefying Soil”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 131, NO. 12, pp.1466-1479.
38. Liyanapathirana, D.S. and Poulos, H.G. (2005b), “Pseudostaic Approach for Seismic Analysis of Piles in Liquefying Soil”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 131, NO. 12, pp.1480-1487.
39. LPILE 6 (2010), “Documentation of Computer Program LPILE version 6”.
40. Lilhanand, K. and Tseng, W. S.,” Generation of Synethetic Time Histories Compatible with Multiple-Damping Design ResponseSpectra”, Proc. SMiRT-9
41. Matlock, H. and Reese, L.C. (1960), “Generalized Solution for Laterally Loaded Piles”, Journal of Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, VOL. 86, No. SM5, pp.1220-1246.
42. Matlock, H. (1970), “Correlations for Design of Laterally Loaded in Soft Clay”, Proceedings of the 2nd Annual Offshore Technology Conference, Houston, Texas, Vol. 1, pp.577-594.
43. Novak, M. (1974), “Dynamic Stiffness and Damping of Piles”, Journal of Canadian Geotechnical Engineering, Vol. 11, pp.574-598.
44. Orr, T.L.L. (2002), “Eurocode 7-A Code for Harmonized a Geotechnical Design”, Proceedings , International Workshop on Foundation Design Codes and Soil Investigation in View of International Harmonization and Performance Based Design, Tokyo, Japan, pp. 3-16.
45. Paikowski, S.G. (2002), “Load and Resistance Factor Design (LRFD) for Deep Foundations”, Proceedings, International Workshop on Foundation Design Codes and Soil Investigation in view of International Harmonization and Performance Based Design, Tokyo, pp. 59-94.
46. Paikowski, S.G. (2004), “Load and Resistance Factor Design (LRFD) for Deep Foundations”, NCHRP Report 507, National Cooperative Highway Research Program, Transportation Research Board, Washington, DC, USA, p.76-88
47. Phoon, K.K. (2008), “Reliability-Based Design in Geotechnical Engineering:Computations and Applications”.
48. Poulos, H. G. (1971), “Behavior of Laterally-Loaded Piles II: Pile Groups”, Journal of Soil Mechanics and Foundation Engineering Division, ASCE, Vol. 97, SM5, pp.733-751
49. Preumont, A. (1984) ,"The Generation of Spectrum Compatible Accelerogram for the Design of Nuclear Power Plants", Earthquake Engineeringand Structural Dynamics, vol.12, 481-497
50. Preumint, A. (1984), ”Generation of Spectrum Compatible Accelerograms for the Design of Nuclear Power Plants”, Earthquake Engineering & Structural Dynamic, pp 481-497
51. Reese, L.C. and Van Impe, W.F. (2001), Single Piles and Pile Groups under Lateral Loading, Rotterdam, The Netherlands, A. A. Balkema
52. Randolph, M.F. (1994), “Design methods for pile groups and piled rafts”, Proceedings, XIII ICSMFE, New Delhi, Vol. 5, pp. 61-82.
53. Salvati and Pestana (2006). “Small Strain Behavior of Granular Soils: II. Seismic Response Analyses and Model Evaluation”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 132, No. 8, pp. 1082-1090.
54. Seed, H. B. and Idriss, I. M. (1970), “Soil Moduli and Damping Factors for Dynamic Response Analysis”, Report No. EERC 75-29, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, California.
55. Seed, H. B. and Idriss, I. M. (1982), “Ground Motions and Soil Liquefaction During Earthquakes”, Earthquake Engineering Research Institute, California.
56. Shin, H.S. (2007), Numerical Modeling of a Bridge System & Its Application for Performance-Based Earthquake Engineering, PhD Thesis, Dept. of Civil & Environmental Engineering, University of Washington.
57. Skempton, A.W. (1986) “Standard penetration test procedures and the effects in sands of overburden pressure, relative density, particle size, aging and overconsolidation”, Geotechnique, Vol. 36, No. 3, pp. 425-447.
58. Silva, W.J. and Lee, K. (1987),”WES RASCAL Code for Synthesizing Earthquake Ground Motions”, Miscellaneous Paper S-73-1, Report No. 24 in the Series “State-of-the-Art for Assessing Earthquake Hazards in the United States”, US Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, Mississippi.
59. Tokimatsu K and Asaka Y. (1998) “Effects of liquefaction-induced ground displacement on pile performance in the 1995 Hyogoken-Nambu earthquake”, Soils and Foundations, Special Issue, pp. 163-78.
60. Tokimatsu, K. and Suzuki, H. (2004), “Pore Water Pressure Response around Pile and Its Effects on P-Y Behavior during Soil Liquefaction”, Soils and Foundations, Vol. 44, No. 6, pp.101-110.
61. Vanmarcke, EH(1972),”Properties of spectral moments with applications to random processes”, J Eng Mech 42,pp215-220
62. Yang, Z., Lu, J. and Elgamal, A. (2004), “A Web-based Platform for Live Internet Computation of Seismic Ground Response”, Advances in Engineering Software, Vol. 35, pp. 249-259.
63. Yoshida (2008), “Prediction of Liquefaction against Huge Ocean Type Earthquake”, 3rd Taiwan-Japan Workshop, Geotechnical Hazards from Large Earthquake and Heavy Rainfall, Keynote Lectures.
64. 王世權 (2001),“垂直地震樁基之波動方程分析”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
65. 王志煒 (2002),“側向地震樁基之波動方程分析”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
66. 王彥誌 (2012),“以波動方程和有限元素分析樁基礎受震行為之比較”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
67. 王寅綸 (2013),”樁基礎耐震性能之研究”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
68. 王獻增 (2000),”台北盆地黏性土壤不排水剪力強度之研究”,碩士論文,中央大學土木工程研究所,台灣,桃園。
69. 日本道路協會 (1990),“道路橋示方書 . 同解說,V耐震設計篇」。
70. 內政部營建署 (2009),“建築物耐震設計規範及解說”,營建雜誌社。
71. 內政部營建署 (2011),“建築物耐震設計規範及解說”,營建雜誌社。
72. 財團法人中興工程顧問社 (2010),“台灣地區地震危害度分析程式發展與強地動衰減模式建立”。
73. 台灣世曦工程顧問股份有限公司 (2011),“特二號道路高架橋梁樁基礎設計資料”。
74. 台灣世曦工程顧問股份有限公司 (2011),“特二號道路高架橋梁樁基礎場址地盤鑽探報告”。
75. 交通部中央氣象局網站http://www.cwb.gov.tw/V7/earthquake/accsta.htm
76. 交通部 (2008),“公路橋梁耐震設計規範”。
77. 巫秀星 (2005),“液化土壤模數折減下樁基動力反應分析”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
78. 李漢珽 (2008),“土質參數折減係數應用於液化影響樁基礎之波動方程分析”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
79. 宋士豪 (2012),“樁基承載力與耐震性能之關聯性研究”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。。
80. 林三賢、曾玉如、江承家、李維峰 (2005),“液化土層產生側潰對基樁之影響分析”,地工技術,第103期,第43-52頁。
81. 林伯勳 (2002),“群樁受垂直向及側向載重之非線性變形研究”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
82. 卿建業、謝宜宏 (2006),“大地工程系統性能可靠度之估算”,地工技術, 第109期,第27~38頁。
83. 吳偉特 (1979),“台灣地區砂性土壤液化潛能評估之初步分析”,中國土木水利季刊,第六卷,第二期,第39-70頁。
84. 吳偉特 (1988),“台北盆地地盤分區土壤之工程特性”,地工技術雜誌,第22期,第5-27頁。
85. 胡邵敏 (2009),“樁基工程”,地工技術叢書之九。
86. 徐守亨 (2009),“間接土壓力模式應用於側潰影響之樁基波動方程分析”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
87. 陳皆儒、謝佑明 (2006),“極限狀態設計與可靠度設計觀念”,地工技術,第109期。
88. 陳正興、楊鶴雄、黃俊鴻、李維峰、王淳讙 (2006),“交通結構物基礎耐震性能設計之研議”,地工技術,第109期,第73-82頁。
89. 陳正興、黃俊鴻、鄧崇任 (2009),“公共工程性能設計準則之研究”,行政院公共工程委員會專案研究計畫。
90. 國家地震工程研究中心 (2004),“耐震與性能設計規範研究(一)”,國家地震工程研究中心報告,NCREE-04-015。
91. 國家地震工程研究中心 (2007),“公路橋梁耐震設計規範修訂草案之研究”,國家地震工程研究中心報告,NCREE-07-055。
92. 國家地震工程研究中心 (2009),“公路橋梁耐震能力評估及補強準則之研究”,國家地震工程研究中心報告,NCREE-09-028。
93. 國家地震工程研究中心 (2009),“耐震性能設計規範改進先期研究(一&二)”,國家地震工程研究中心報告,NCREE-09-012。
94. 國家地震工程研究中心 (2010),“耐震性能設計規範改進先期研究(三)”,國家地震工程研究中心報告,NCREE-10-013。
95. 張德文、林伯勳 (2003),“含樁帽及互制影響之樁基礎波動方程分析”,地工技術,第95期,第49-60頁。
96. 張德文、鄭世豪、楊恆偉 (2006),“AASHTO 樁基礎載重和阻抗因子設計(LRFD)新近發展”,地工技術雜誌,第109期,第51-62頁。
97. 張德文等 (2012),“樁基礎耐震性能分析評估與運用”,台灣世曦工程顧問股份有限公司研發報告。
98. 張紹綸 (2008),“孔隙水壓模式應用於液化影響樁基礎之波動方程分析”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
99. 張育儒 (2012),”寬頻強地動模擬 – 以2010年甲仙地震與恆春斷層情境地震模擬為例”, 碩士論文,台灣大學理學院海洋研究所,台灣,台北。
100. 黃俊鴻、陳正興 (1998),”土壤液化評估規範之回顧與前瞻”,地工技術,第70期,第23-44頁。
101. 黃俊鴻 (2000),“液化地盤中樁基礎之耐震設計”,地工技術,第82期,第65-78頁。
102. 黃俊鴻、楊志文 (2000),“基樁載重試驗承載力判釋方法之探討與建議”,地工技術雜誌,第80期,第5-16頁。
103. 黃俊鴻、鍾明劍 (2006),“液化流動壓作用下側向樁之簡化解析解”,中國土木水利工程學刊,第十八卷,第四期,第465-474頁。
104. 黃俊維 (2010),”符合設計反應譜之人造地震模擬離時分析-以台中盆地測站為例”,碩士論文,嘉義大學土木與水資源工程研究所,台灣,嘉義。
105. 許志鴻 (2009),”不同方法之震譜相符強地動歷時對結構地震需求之變異性探討”,碩士論文,台灣大學土木工程研究所,台灣,台北。
106. 楊子逸 (2009),“基樁耐震性能分析之初探”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
107. 葉健輝 (2006),“液化地盤樁基之靜力分析模式研究”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
108. 劉凱方 (2009),“直接土壓力模式應用於側潰影響之樁基波動方程分析”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
109. 鄭錦桐 (2002),“台灣地區地震危害度的不確定性分析與參數拆解”, 博士論文,國立中央大學地球物理研究所,台灣,桃園。
110. 鄭世豪 (2004),“簡易橋墩基礎之地震反應分析”,碩士論文,淡江大學土木工程研究所,台灣,淡水。
111. 盧之偉 (2009),“以數值方法分析可側潰液化土對樁基礎之動態反應的研究”,國科會計畫案。
112. 盧志杰 (2009),“隧道受震反應分析之研究”,博士論文,國立中央大學土木工程研究所,台灣,桃園。
113.顏銀銅等 (2014),”地震波模擬技術發展與應用”,中興工程季刊,第123期,pp.13-22。
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