地工合成材料加勁擋土結構之數值模擬

趙紹錚 ； 周銘瑋 ； 劉家欽

《技師期刊》 59&60期 (2011/12) Pp. 113-120

https://doi.org/10.29772/PEJ.201112.0015

摘要

地工合成材在加勁擋土結構內部的受力大小狀態，一直是一個呼之欲出的謎團。為能獲得解答，作者於2002年即在國立宜蘭大學實習場地，以兩種不同性質之填築土料（砂土及黏土），構築了1.5公尺高之小型加勁擋土牆，並於每層加勁材之受力方向上，以30公分之間隔黏貼應變計，以期量測出加勁格網產生之應變量。當時預期應該能夠觀察到加勁材受力後之應變分佈情形，並將現地監測結果與設計土壓力公式比較分析。但事與願違，除因宜大加勁擋土牆尺寸過於迷你，應變計於加勁材表面無法獲得足夠大之讀數外，保護森嚴之應變計竟然紛紛陣亡停擺，令人百思不解。屢次想要放棄加勁擋土結構之相關研究時，偏都遇有機會至國外開會訪友，又會發現加勁擋土結構工法之發展方興未艾，遠超過國內土木工程界之使用率。因此，作者改採有限元素數值模擬方法，希能克服於現地黏貼應變計量測不成功之困境，瞭解地工合成材料加勁擋土結構之力學行為，再循時機重新進行現地監測。本文乃為將作者現階段進行數值模擬之過程心得，以宜蘭縣佛光大學山坡地校區加勁擋土結構為案例，進行靜態及動態數值模擬分析，預測加勁擋土結構於靜態及地震時加勁材之受張應力之記錄。