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在基樁之非破壞檢測技術中,較常被使用者為「音波回音法」與

「衝擊反應法」。但兩者能否成功地檢測出含樁帽基樁之長度,則因 受到許多因素的影響而顯得困難重重。本研究藉由二維平面應力有限 元素模式進行了大量的參數變化研究,並與現地檢測之結果進行比 對,以藉此了解音波回音法與衝擊反應法在檢測基樁長度上之能力及 其限制。另外,本文亦針對「經驗模態分解法」應用在現地檢測上之 可行性進行初步的研究。以下即分別對本文中曾探討過之(一)施力模 擬函數、(二)含樁帽單樁之平面應力模式、(三)含樁帽群樁之平面應 力模式與(四)含樁帽群樁之現地檢測與經驗模態分解法提出一些結 論。

(一) 施力模擬函數

由第三章之驗證工作可發現,施力模擬函數以半個正弦函數之平 方sin2來模擬,最可得到好的訊號,由數值模擬結果之分析比較上發 現其反應遠比sin 為佳,訊號中的高頻震盪明顯減少並且振幅降低許 多。

(二) 含樁帽單樁之平面應力模式

由第四章之參數變化研究分析中發現,以二維平面應力有限元素 之模擬方式所得之精準度均相當的高,不論是位移或速度歷時曲線。

若加入了樁帽效應,則數值模擬所得到之樁長資訊的誤差均在可接受 之範圍內。又由模擬之結果發現,若直接從原始位移或速度歷時曲線 上判讀樁長訊息,並不容易。若對反應訊號先進行經驗模態分解法之 處理,將高頻震盪去除,留下低頻的訊號,則可較輕易地判斷出樁底 反射波之波抵時間。從第四章的圖形中發現,位移歷時曲線的反射波

相當清楚且容易判斷,但速度歷時曲線的反射波訊號在樁長增加後則 變的較不易判斷。

(三) 含樁帽群樁之平面應力模式

由第五章之整個模擬過程中顯示出,利用時間域之位移歷時曲線 來分析含樁帽之群樁基礎仍具有一定之可靠度。但當樁長越長時,訊 號判讀的難度亦大幅提高。

另外,直接從位移曲線和速度曲線判讀樁長資料之誤差,似乎大 於先使用經驗模態分解法處理後之方法。主要因素可能為樁底反射波 之訊號易受其他訊號之干擾或涵蓋。

(四) 含樁帽群樁之現地檢測與經驗模態分解法

第七章中採用了新竹頭前溪橋與苗栗水尾橋之現地檢測資料。由 時間域之位移與速度曲線經過經驗模態分解法處理後,再標示計算出 樁長資訊,其結果亦相當樂觀。

由頭前溪橋之現地檢測結果中發現,因為基樁的間距大者誤差 大,而間距小者可視為單樁系統,所得之誤差較小。基樁面積與帽樑 面積比,越接近則準確率越大。

樁帽對於位移與速度歷時曲線之影響相當大,因此使得位移歷時 曲線之樁底波抵時間相當不易判讀。速度曲線則仍勉強可判讀,且其 精準度亦在容許範圍內。但這項結果則與二維平面應力模式所預測者 不同,其所得之速度歷時曲線卻比位移歷時曲線清楚,其原因可能是 速度歷時曲線能量較位移歷時曲線大,所以儀器的誤差對位移歷時曲 線影響較大,而數值模擬中不會有儀器誤差,所以位移歷時曲線較速 度歷時曲線清楚。但現地檢測結果之曲線差異性極大,此相異之成因 則有待後續之研究來解答。

後續之研究可對(1)樁帽厚度是否對誤差的影響有多大、(2)

接收器的位置不同結果是否有所不同與(3)經過多次不同案例的檢 測之後,利用統計的方法減少誤差。

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