Page 78 - 捷運工程叢書 精進版 － 8 捷運隧道工程實務
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臺北市政府捷運工程局
3. 研析上述規範相關資料後，包含上述四項影響因素，以分析程式，建立地下結
構與土壤的二維模式，藉以求得捷運地下結構的 α 值。為獲合理的分析結果，
基本假設如下：
(1) 分析模式中，土層簡化分成車站結構體所在及其上方的土壤，與車站結構體
下方至岩盤的土壤等二層次。
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(2) 鑽探資料中各層次的土壤參數，係於實驗室作小應變（γ ≦ 10 ）實驗所量
得的數值；實際於土壤—結構互制分析時，須依自由場土壤剪力變形角 γ 查
圖修正而得。
(3) 依鑽探資料，假設岩盤位於地表下 100m，地震波的假設外力 F 由此傳出，
對岩盤上方土壤產生剪力變形。
( 二 )3D 結構於地震影響分析
2D 的結構分析，係假設明挖隧道為一無限長的結構體；然而實際上為一有限
長的結構體，且兩端以勁度較大的端牆予以封閉，是以整體與 2D 模式相同之載重
作用於明挖隧道全長時，有如作用於一支樑上，除撓曲行為外，對於端牆尚有扭
力行為。為檢視此結構行為特以 STAAD-III 程式建立隧道全長三維分析模式，作
為端牆及頂版縱向筋之輔助初步設計，此結果並與 2D 之分析結果比較，取大者進
行設計。
基本假設如下：
1. 不考慮土壤介質與連續壁的影響。
2. 考慮隧道不開口狀況下端牆效應。
3. 除地震力之載重組合施加水平線載重（Line load）於頂版兩側，其底版兩側分
別以鉸接（hinge）及滾接（roller）為支承條件，以求得地震力產生的水平變形
角外，其餘載重組合仍以土壤彈簧模擬，作用於底版及側牆。
4. 依本標結構設計準則，側牆勁度於地震時採 0.5 EcIg，常時採 1.0 EcIg，樓版勁
度以 1.0。
5.EcIg ，柱為保守計仍採 1.0 EcIg 進行分析設計。
6. 分析設計步驟
(1) 步驟一
先建立不含端牆的三維結構有限元素模式（如圖 3-2-13、圖 3-2-14），於頂
版兩側外緣施以 F 的線載重，求得一符合 2-D 土壤 - 結構互制的水平變形
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角 γs 或相同的結構內力。
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