NCREE-2012-023
時間 2012-12-27
標題 河川橋梁之洪水下穩定性能研究(II)
作者 洪曉慧陳筱安、黃仲偉
摘要
本研究旨在探討河川橋梁在颱洪狀態下受水流力作用之穩定性。台灣
地區河川坡陡流急,每當颱風挾帶豪雨來襲時,常會對橋墩基礎附近產生
局部沖刷,加重基礎裸露程度,而颱風與高速行進之水流與浮木也會對橋
體與裸露之基礎作用不小的水平力,進而危及橋梁整體之安全與穩定性。
此外,依據過去勘災經驗,已證實橋墩或上部結構附近淤積之漂流物會使
橋體所受之作用力產生加乘效果,工程師需仰賴可靠的分析步驟估計此等
作用力,才可合理地評估橋梁之安全性。有鑑於此,本研究擬結合分析與
試驗探討橋梁結構在不同流速、水深、基礎裸露深度與不同程度漂流物淤
積狀態下之耐洪能力。本計畫擬分三年進行。本報告綜整第二年之研究成
果,內容包括實驗與分析兩部分。實驗部分針對沉箱基礎橋墩之單墩進行
洪水下穩定試驗,以不同尺寸之木板模擬漂流物淤積於墩前之情況,實驗
結果證實漂流物淤積對橋墩穩定性之不良影響。分析部分以ABAQUS 有限元
分析軟體針對實驗所設計之單墩沉箱基礎進行驗證,考慮之參數包括水流
速度與漂流物淤積之範圍等,分析結果間接證實當墩前淤積物越大時,橋
墩底部的沖刷會越嚴重。
關鍵字 墩前淤積、沖刷、水流力
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