| 時間 |
2013-08-01 |
| 標題 |
自來水管線含水力學試驗與非線性側推分析之研究 |
| 作者 |
[鍾立來]
[劉季宇]
[汪渤喻]
[郭峻瑋]
[邱于軒]
[黃炯憲]
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| 摘要 |
本研究首先針對自來水接續管線進行試驗研究，選擇延性鑄鐵管(DIP)中，K型接頭、A型接頭管，以及延性鑄鐵平口管(多用於制水閥前後，與用戶水表接續，或者淨水廠內各單元間之接續)，進行耐震性能試驗，受測管材之標稱管徑統一取為DN400；試驗過程中以油壓致動器逐步施加位移，強制受測管材在加壓滿水的條件下，產生超出規範所容許的接頭伸縮量或彎折角，以研究其破壞機制與耐震能耐。經由管材耐震試驗，可知K型接頭之水密性良好，但不具防脫功能 ; A型接頭延性鑄鐵管(試體承口端為A型接頭十字管，插口端為D2K直管)水密性不良且不具防脫功能，在軸拉力或彎矩作用下，接頭十分容易鬆脫，耐震性能極差；延性鑄鐵平口管(試體由兩支單突緣短管對接)屬剛性接頭，軸拉與轉角的變形容量均極低，接頭界面之橡膠墊圈彈性不足，稍有張力或加壓後卸載即會漏水。基於以上研究成果，證實A型接頭延性鑄鐵管十分容易鬆脫，耐震性能極差，既有管線應加速汰換；平口管則變形容量極低，實不宜單獨作為輸配水管線之使用，若用於制水閥前後，或是淨水廠各單元間接續使用，則宜加強此類接頭之密合度檢查。
第二部分為進行分段管線非線性側推分析，在執行側推分析之前，必須先配置接頭的非線性塑鉸參數，前人研究中利用材料參數與實驗分析的結果建立管體的軸力、壓力、彎矩非線性塑鉸，而本研究則是利用試驗結果與非線性挫屈分析的比對結果，建立接頭的軸力、壓力、彎矩非線性塑鉸。總合上述兩部分的結果，利用案例分析探討了延性鑄鐵管DN400mm的管體受平移斷層之行為，考慮容許錯動量以及管線破壞模式，在接頭控制破壞模式下可以發現容許錯動量有減少的趨勢。 |
| 關鍵字 |
地下自來水管線、管線試驗、局部挫屈、非線性鉸、地層錯 動、側推分析 |
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中心技術報告