群樁基礎設計模式與全域最佳解之應用

鍾明劍 ； 黃俊鴻 ； 莊德興

《結構工程》 21卷1期 (2006/03) Pp. 122-139

https://doi.org/10.6849/SE.200603_21(1).0009

摘要

本文發展一套群樁基礎自動化設計與分析程式，其功能包含：1)估算單樁承載力與群樁效應；2)預估樁帽變位量；3)計算樁體之變形、軸力、剪力及彎矩；4)自動化配筋；5)安全餘裕檢核；6)樁基礎設計圖與細部數量估算。此自動化程式可經由改變設計變數進行計算求得各設計方案之分析結果，經剔除不可行設計方案後，再根據工程造價加以排序找出最佳設計方案。本文所舉設計實例所得之最佳設計方案較原始設計方案節省31.8%的工程經費，具有極大的經濟價值。由敏感度分析結果可瞭解：1)物料單價之改變並不影響此案例的最佳設計方案，雖然對工程造價仍有一定程度的影響，但最佳設計方案可有效降低物料單價波動對工程造價增加所可能帶來的衝擊；2)群樁效應考量與否對此案例的最佳設計方案及工程造價並無影響；3)考量樁帽阻抗會分擔部分外加荷載使工程造價減少約7.4%~9.0%；4)考量液化折減會降低基樁容許承載力使工程造價增加約1.5%~2.5%。