NCREE-2008-012
時間 2008-05-20
標題 樁基礎非線性側推分析之樁材塑鉸設定方法
作者 邱俊翔陳正興楊鶴雄
摘要
在進行結構設計時,經常使用非線性靜力側推分析法來求取結構物之容量曲線,並且採用塑鉸法來模擬梁或柱構材在降伏後之非線性撓曲行為。塑鉸法目前已成功應用在梁-柱系統的分析上,但對於樁-土系統,分析結果卻不盡令人滿意,其主要原因在於基樁的塑鉸位置不易掌握與缺乏合適的塑鉸性質。
為解決此一問題,本研究建議對於樁-土系統應採用分佈塑鉸的方式來模擬樁材之非線性行為,如此可有效掌握塑鉸所發生的位置與範圍。在塑鉸性質的設定上,為使塑鉸降伏後能展現出正確的塑性轉角,本研究修正ATC-40報告中在計算塑鉸性質時所採用的塑性曲率,並以一懸臂梁自由端處受一垂直載重為例來驗證修正模式之正確性。在塑鉸配置上,為省去進行收斂性分析的麻煩,本研究更提出基樁塑性區最小發展範圍的估算公式,根據此範圍可決定合適之塑鉸長度。本研究利用SAP2000程式,以塑鉸考量樁材非線性進行樁-土系統之側推分析,分析結果顯示本研究所提之塑鉸設定方式與ABAQUS分析(直接採用非線性梁元素)所得之樁基礎側推曲線相當接近。
關鍵字 樁基礎, 側推分析, 樁材非線性, 塑鉸
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