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不均勻外力作用於層狀半空間內之解析解
(2012)
劉俊秀
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LIOU GIN-SHOW
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國立交通大學土木工程學系（所）
本研究將延伸主持人過去10年來所發展之方法，求得在層狀半空間中任意分佈外力所造成之地盤反應。其持點與過去不同的地方是外力不限定加在層狀半空間的表面(自由面)。目前能夠將外力加在層狀半空間內部的解，一般是Green Function，但Green Function為一集中載重之解，因此會有奇異點(singularity)之現象。而本文是以任意分佈載重模擬外力，因此不會有奇異點的現象。這對目前利用邊界元素法(BEM)求地盤振動與基礎阻抗矩陣將會有大幅度之改進。本研究之求解過程中，將假設外力在徑向(r-方向)之分佈為片段線性(piecewise linear)，在θ-方向可分解成傅立葉級數(Fourier Series)。此分佈外力可作用在任何深度。然後可利用主持人過去所發展之方法直接求圓柱座標系統中之波動方程式之解，其最後之解將為一Bessel Function之積分式。本文法最大之持點為外力作用位置之位移沒有奇異的現象。
二次式變化之時間域邊界元素法於三維多領域彈動力問題之研究(I)
(2001)
劉俊秀
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國立交通大學土木工程學系
二次式變化之時間域邊界元素法於三維多領域彈動力問題之研究(II)
(2002)
劉俊秀
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交通大學土木工程系
二維時間域邊界元素法分析瞬態載重下槽溝被動阻隔雷利波之行為與現象之研究
(2003)
劉俊秀
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國立交通大學土木工程學系
以阻隔結構減少特定振源所造成地盤振動之研究
(2009)
劉俊秀
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國立交通大學土木工程學系(所)
國家奈米元件實驗室微動與地震反應量測及分析(I)
(2003)
劉俊秀
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國立交通大學土木工程學系
基礎剛度對動力反矩陣之影響
(1993)
劉俊秀
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交通大學土木工程學系
本研究將發展一方法以求土壤-結構動力互制分析中,所需之土壤動力反力矩陣(Impedance Matrix). 在此方法中,基礎之形狀假設為軸對稱(Axial Symmetry),但基礎本身的剛度(Stiffness)將在推導的過程中加以考慮.利用次結構(Sub-Structure)之方法,吾人將先求層狀半空間(Layered Half-Space)上受任意載重之解析解( Analytic Solution).此解析解為圓柱坐標系統內( Cylindrical Coordinates)波動方程式之解.然後再利用古典板之理論(Classical Plate Theory)求得軸對稱基礎受任意載重之解析解.當兩箇次結構(層狀半空間及基礎)之解求得後,吾人可利用應力與位移之連續條件(Stress andDisplacement Compatibility)求得動力反力矩陣.在求得動力反力矩陣的過程中,基礎與層狀半空間之間的互制應力在圓柱坐標系統中之r-方向假設為Piecewise Linear,Variational Principle及Reciprocal Theorem也將被利用以求得動力反力矩陣(Impedance Matrix).
宜蘭農工專校新建大樓地震反應研究---子計畫一：宜蘭農工教學大樓之結構與土壤互制效應研究(IV)
(1997)
劉俊秀
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交通大學土木工程系
宜蘭農工專校新建大樓地震反應研究---宜蘭農工教學大樓結構與土壤互制效應研究(III)
(1996)
劉俊秀
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LIOU GIN-SHOW
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國立交通大學土木工程研究所
本研究將利用一方法,求土壤與結構互制分析中所需之土壤勁度矩陣(impedance matrices).然後將此動力勁度矩陣雨上部結構之簡化模式 (simplified structural model)結合,利用動力分析(dynamic analysis),求得結構的地震反應(earthquake response),在此土壤-結構互制分析中,所使用之結構物為宜蘭農工教學大樓,此大樓由於裝設觀測設備,故其觀測的結果將可與本分析所得之結果互相印證.在此土壤-結構互制分析中,上部結構之分析模式,將先以有限元素法(finite element method)建立其自由振動之運動方程式,然後利用Eigenvalue/Eigenvector之方法,求取其前面數個振態(modal shape),並利用這些基本振態,簡化上部結構之分析模式,此簡化之結構模式即可與其基礎之土壤動力勁度矩陣結合,作動力互制分析.前述動力勁度矩陣之求法,是先將土壤與結構基礎之接觸面積(contact region)分成數小塊,並假設各小塊面積內之接觸應力(contact stresses) 為常數(piecewise constant).然後將此直角座標系統之應力分佈,轉換成圓柱座標之應力分佈;利用圓柱座標系統內之波動方程式的解析解,及變分原理、逆定理(variational principle and reciprocaltheorem),即可求得基礎土壤之動力勁度矩陣.本互制分析研究所得之結果,將包括頂層、第四層和地下室之位移反應(displacement response),及地下室側牆基礎與土壤之接觸應力(contact stresses) .這些結果將可與實際觀測之結果比較以證明本分析過程之合理.
宜蘭農工教學大樓結構與土壞互制效應研究(II)
(1994)
劉俊秀
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國立交通大學土木工程學系
本研究將利用一方法,求土壤-結構互制分析中所需之土壤動力勁度矩陣(Impedance matrix).然後將此動力勁度矩陣與上部結構之簡化模式( Simplified structural Model)結合,利用動力分析( Dynamic analysis)求得結構的地震反應(Earthquake responses).在此結構-土壤互制分析中所使用之結構物為宜蘭農工教學大樓.此大樓由於裝設觀測設備,故其觀測之結果將可與本分析所得之結果互相印證.在此土壤-結構互制分析中,上部結構之分析模式,將先以有限元素法(Finite element method)建立其自由振動之運動方程式.然後利用Eigen value/Eigen vector之方法,求取其前面數箇振態(Modal shapes),並利用此些基本振態□簡化上部結構之分析模式.此簡化之結構模式即可與其基礎之土壤動力勁度矩陣結合,做動力互制分析.前述動力勁度矩陣之求法,是先將土壤與結構基礎之接觸面積(Contact region)分成數小塊,並假設各小塊面積內之接觸應力(Contact stresses)為常數(Piecewise constant).然後將此直角坐標系統之應力分析轉換成圓柱坐標之座力分布 .利用圓柱系統內之波動方程式的解析解及變分原理,逆定理(Variational principle and reciprocal theorem),即可求得基礎土壤之動力勁度矩陣.本研究互制分析所得之結果將包括頂層,第四層, 地下室之位移反應(Displacementresponse)及地下室側牆,基礎與土壤之接觸應力(Contact stresses).此些結果將可與實際觀測之結果比較,以證明本分析過程之合理.
宜蘭農工教學大樓結構與土壤互制效應之研究
(1993)
劉俊秀
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LIOU GIN-SHOW
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交通大學土木工程研究所
本研究將利用一方法,求土壤-結構互制分析中所需之土壤動力勁度矩陣(Impedance Matrices).然後將此動力勁度矩陣與上部結構之簡化模式(Simplified Structural Model)結合,利用動力分析(Dynamic Analysis)求得結構的地震反應(Earthquake Responses).在此結構-土壤互制分析中所使用之結構物為宜蘭農工教學大樓.此大樓由於裝設觀測設備,故其觀測之結果將可與本分析所得之結果互相印證.在此土壤-結構互制分析中,上部結構之分析模式, 將先以有限元素法(Finite Element Mtehod)建立其自由振動之運動方程式.然後利用Eigen Value/Eigen Vector 之方法,求取其前面數個振態(Model shapes),並利用此些基本振態簡化上部結構之分析模式.此簡化之結構模式即可與其基礎之土壤動力勁度矩陣結合,做動力互制分析.前述動力勁度矩陣之求法,是先將土壤與結構基礎之接觸面積(Contact Region)分成數小塊,並假設各小塊面積內之接觸應力(Contact Stresses)為常數( Piecewise Constant).然後將此直角坐標系統之應力分析轉換成圓柱坐標之應力分佈.利用圓柱系統內之波動方程式的解析解及變分原理,逆定理( Variational Principleand Recipracal Theorem),即可求得基礎土壤之動力勁度矩陣.
層狀半空間內小正方形區域受均佈載重之解析解(可取代Green Function解)
(2014)
劉俊秀
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國立交通大學土木工程學系（所）
時間域邊界元素法於二維多層次暫態波傳分析研究
(1999)
劉俊秀
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交通大學土木工程研究所
時間域邊界元素法於二維多層次暫態波傳分析研究(I)
(2000)
劉俊秀
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交通大學土木工程系
時間域邊界元素法於二維多層次暫態波傳研究分析(II)
(2000)
劉俊秀
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國立交通大學土木工程學系
沉埋於層狀半空間之軸對稱基礎之阻抗矩陣
(2013)
劉俊秀
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國立交通大學土木工程學系（所）
發展沉埋基礎之土壤-結構互制分析程式(I)
(2004)
劉俊秀
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交通大學土木工程系
本計劃將分三年發展一層狀土壤中之沉埋基礎的土壤-結構互制分析程式。其中第一年將探討在層狀土壤內彈性波之行為, 第二年將利用彈性波數的特性建立沉埋基礎之阻抗矩陣 (Impedance Matrix) ；第三年將推導結合結構與阻抗矩陣之運動方程式並寫成一土壤-結構互制行為之分析程式。第一年本計畫將提出一套完整的新方法解析推導彈性波在層狀土壤之間的傳送互制行為。分析整體的層狀土壤可分成?域與外域兩部分, ?域的解析解為特解加上齊性解, 而外域部份僅存在齊性解。在預期求得齊性解之前, 本研究將會面臨到從超越函數中來求的複數彈性波數的問題, 因此必須用數值方法發展出一套程式求得彈性波數在層狀土壤之間的傳送行為。層狀土壤的阻抗矩陣可借由彈性波數的求得來建立, 完成後開始做土壤與結構物互制系統之分析。
發展沉埋基礎之土壤-結構互制分析程式(II)
(2005)
劉俊秀
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交通大學土木工程系
本計劃將分三年發展一層狀土壤中之沉埋基礎的土壤-結構互制分析程式。其中第一年將探討在層狀土壤內彈性波之行為, 第二年將利用彈性波數的特性建立沉埋基礎之阻抗矩陣 (Impedance Matrix) ；第三年將推導結合結構與阻抗矩陣之運動方程式並寫成一土壤-結構互制行為之分析程式。第一年本計畫將提出一套完整的新方法解析推導彈性波在層狀土壤之間的傳送互制行為。分析整體的層狀土壤可分成?域與外域兩部分, ?域的解析解為特解加上齊性解, 而外域部份僅存在齊性解。在預期求得齊性解之前, 本研究將會面臨到從超越函數中來求得複數彈性波數的問題, 因此必須用數值方法發展出一套程式求得彈性波數在層狀土壤之間的傳送行為。層狀土壤的阻抗矩陣可藉由彈性波數的求得來建立, 完成後開始做土壤與結構物互制系統之分析。第二年本計畫將提出邊界解法解析推導求出三維圓柱座標系統的土壤阻抗矩陣。分析土壤系統的位移場與應力場可以藉由彈性波數的表面模態和模態參與係數來表示之，在預期求得阻抗勁度矩陣之前, 本研究會面臨求解模態參與係數的問題, 因此透過邊界模態法發展出一套程式求得阻抗矩陣。
發展沉埋基礎之土壤-結構互制分析程式(III)
(2006)
劉俊秀
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交通大學土木工程系
本計劃將分三年發展一層狀土壤中之沉埋基礎的土壤-結構互制分析程式。其中第一年將探討在層狀土壤內彈性波之行為, 第二年將利用彈性波數的特性建立沉埋基礎之阻抗矩陣(Impedance Matrix) ；第三年將推導結合結構與阻抗矩陣之運動方程式並寫成一土壤-結構互制行為之分析程式。第一年本計畫將提出一套完整的新方法解析推導彈性波在層狀土壤之間的傳送互制行為。分析整體的層狀土壤可分成?域與外域兩部分, ?域的解析解為特解加上齊性解, 而外域部份僅存在齊性解。在預期求得齊性解之前, 本研究將會面臨到從超越函數中來求得複數彈性波數的問題, 因此必須用數值方法發展出一套程式求得彈性波數在層狀土壤之間的傳送行為。層狀土壤的阻抗矩陣可藉由彈性波數的求得來建立, 完成後開始做土壤與結構物互制系統之分析。第二年本計畫將提出邊界解法解析推導求出三維圓柱座標系統的土壤阻抗矩陣。分析土壤系統的位移場與應力場可以藉由彈性波數的表面模態和模態參與係數來表示之，在預期求得阻抗勁度矩陣之前, 本研究會面臨求解模態參與係數的問題, 因此透過邊界模態法發展出一套程式求得阻抗矩陣。第三年本計畫以次結構法，推導出簡單的土壤-結構互制效應的分析模式。首先以前兩年解析推導求出土壤-基礎的阻抗矩陣，繼而以模態分析法推導出上部次結構物的運動方程式後，與下部結構物於力平衡、位移一致下結合，得到土壤-結構互制效應的控制方程式並進行分析。
考慮結構-土壤-結構互制分析高科技廠房結構之微振動行為及地盤之波傳行為
(2007)
劉俊秀
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LIOU GIN-SHOW
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國立交通大學土木工程學系(所)
振動源附近之環境振動對居住環境，精密儀器與精密生產設備，將會產生一些影響。而國內、外之研究往往只考慮分析振動源在精密儀器所處結構之位置上某一點之地盤振動，然後以此做為結構之輸入而求得結構之振動行為。此種方法比較無法精確反應真正之情形。此乃因，結構基礎是一平面，不是ㄧ點而已，而環境振動對結構基礎而言會有空間之變化的問題。為比較合理解決此問題，可利用結構-土壤-結構互制之分析方法解決。因此本計畫第一年將利用結構-土壤-結構互制分析方法求得在離振動源基礎某一距離之受振結構(精密儀器所處之結構)之振動反應。同時將深入探討振源基礎與受振結構之基礎之距離、受振結構基礎之大小、受振結構之質量與轉動慣量等參數對受振結構振動量之影響。本計畫第二年將探討，若振動源與地盤振動量觀測點間，有一阻隔結構時，其對地盤振動量之影響。為探討此一影響，吾人亦必須利用結構-土壤-結構互制之分析方法才能進行。同時亦深入探討觀測點與振動源基礎之間的距離或與阻隔結構之距離、阻隔結構之質量、轉動慣量大小與基礎大小等參數與觀測點之振動量大小之關係。