授课老师林俐玲老师指导老师冯正一老师学生高志文市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.ppt

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,堰塞壩沖蝕破壞型態,之顆粒流數值模擬,授課老師：林俐玲 老師,指導老師：馮正一 老師,學生：高志文,November 21 ,1/30,序言,文獻回顧,PFC,之,基本假設,模擬分析結果,結論,預期結果,2/30,2,岩坡深層崩塌易堵塞溪流，形成堰塞壩和堰塞湖。從歷史案例發現，導致災情慘重原因，並非崩塌當時所造成，,而是,堰塞壩因溢流沖蝕，壩體被衝破瞬間，大量水體,傾洩,而下,所致,。,本研究利用離散元素程式,(PFC,2D,Itasca,),，探討不一样流場情形，對於壩體破壞方式不一样，與高橋保等,(1988),所提出天然土石壩破壞形式進行比較,。,序言,3/30,文獻回顧,高橋保等,(1988),，為了解天然土石壩潰壩機制及過程，評估各種不一样潰壩所產生之災害，分析常見堰塞壩破壞型態有三,種,：,(A),壩頂,溢流破壞、,(B),邊坡,滑動破壞、,(C),漸進,管湧,破壞。,(A),(B),(C),4/30,4,羅佳明等,(),，著重於崖錐堆積型態進行分析，應用室內小型落石台物理模型試驗，結合顆粒力學模擬軟體,(PFC,3D,3.0),，針對不一样量體岩塊，地形坡度等條件進行岩坡落石運動至堆積之力學行為模擬。,文獻回顧,5/30,高雄小林村堰塞壩殘跡,台東龍泉溪堰塞湖,6/30,徐松圻等,(),，以分離元素法,PFC,2D,探討土石流體內顆粒之運動機制，包含顆粒間接觸力、土體位移、土體流動行為模式及顆粒間微觀參數影響。利用落門試驗求得微觀參數，因子影響程度為坡度,摩擦角,體積濃度,坡面摩擦角。,文獻回顧,7/30,羅佳明等,(),，以小林村獻肚山劇變式山崩為對象，利用,DEM,資訊搭配分離元素法為基礎之模擬軟體,(PFC,3D,),，進行災前地形及災中山崩動態模擬。根據現場調查結果之證據，再以物理實驗模型配置為基礎，作為數值模型及設定之簡化依據。,文獻回顧,8/30,PFC,之基本假設,顆粒假設為剛體,(rigid),。,顆粒間接觸極小,(,點接觸,),可忽略,。,接觸,點行為以軟接觸方式表示,。,允許在接觸點上產生剛性顆粒重疊之情形。,碰撞情形僅於顆粒對顆粒、顆粒對牆。,顆粒可自由移動與轉動。,9/30,9,顆粒間可存在,強度,鍵結，且可受力而破壞。,顆粒重疊大小與接觸力有關，可藉由力與位移關係式計算得到。,顆粒幾何形狀皆為圓形，可利用指令,(Clump),連結顆粒，創造出任意形狀。,水模組無法,模擬超額,孔隙水壓,激發，,以,忽略進行,計算,。,PFC,之基本假設,10/30,10,模擬分析結果,11/30,11,壩頂溢流破壞,參考項目,模擬參數,球元素半徑分佈範圍,(m),0.010.05,球元素數量,5000,孔隙率,0.1,牆元素數量,20,球元素摩擦係數,0.3,牆元素摩擦係數,1.0,平行鍵結正向勁度,(kN/m,3,),1e7,平行鍵結切向勁度,(kN/m,3,),3e6,平行鍵結正向強度,(kN/m,2,),7e4,平行鍵結切向強度,(kN/m,2,),7e4,12/30,12,Step,：,31660,Time,：,32s,Step,：,21800,Time,：,22s,Legend,全鍵結完好,部分鍵結破壞,全鍵結破壞,13/30,13,Step,：,51420,Time,：,52s,Step,：,100760,Time,：,102s,14/30,14,Wall id=19,Y axis force,Max=-1.379e5,Step=100760,Time=102s,15/30,15,Wall id=19,X axis force,Max=3.713e4,Step=100760,Time=102s,16/30,16,邊坡滑動破壞,參考項目,模擬參數,球元素半徑分佈範圍,(m),0.010.05,球元素數量,4000,孔隙率,0.15,牆元素數量,20,球元素摩擦係數,0.3,牆元素摩擦係數,1.0,平行鍵結正向勁度,(kN/m,3,),1e7,平行鍵結切向勁度,(kN/m,3,),3e6,平行鍵結正向強度,(kN/m,2,),4e4,平行鍵結切向強度,(kN/m,2,),4e4,17/30,17,Step,：,20640,Time,：,23s,Step,：,38480,Time,：,43s,Legend,全鍵結完好,部分鍵結破壞,全鍵結破壞,18/30,18,Step,：,61240Time,：,68s,Step,：,97060,Time,：,108s,19/30,19,Wall id=19,Y axis force,Max=-1.277e5,Step=97060,Time=108s,20/30,20,Wall id=19,X axis force,Max=3.397e4,Step=97060,Time=108s,21/30,21,漸進管湧破壞,參考項目,模擬參數,球元素半徑分佈範圍,(m),0.010.1,球元素數量,3000,孔隙率,0.2,牆元素數量,20,球元素摩擦係數,0.3,牆元素摩擦係數,1.0,平行鍵結正向勁度,(kN/m,3,),1e7,平行鍵結切向勁度,(kN/m,3,),3e6,平行鍵結正向強度,(kN/m,2,),6e4,平行鍵結切向強度,(kN/m,2,),6e4,22/30,22,Step,：,39110,Time,：,2.7s,Step,：,16910,Time,：,1.4s,Legend,全鍵結完好,部分鍵結破壞,全鍵結破壞,23/30,23,Step,：,166160,Time,：,10s,Step,：,77020,Time,：,4.3s,24/30,24,Wall id=19,Y axis force,Max=-2.309e4,Step=166160,Time=10s,25/30,25,Wall id=19,X axis force,Max=5.391e3,Step=166160,Time=10s,26/30,26,結論,在現地狀況下，材料應為非均值，而模擬過程是以均值材料為主，導致破壞,過程,與,高橋保等,(1988),所說，並非完全,符合,，在參數設定上需進一步了解，才可模擬出相同結果。預期藉不一样類型之歷史案例驗證，再分析堰塞壩破壞型態種類、時間等各項差異，以提供後續堰塞湖災害研究之參考。,27/30,27,後續將針對堰塞壩進行壩體溢流沖蝕破壞整體過程模擬，藉以瞭解水位上升至溢頂破壞時，壩體承受之應力狀態、發生溢流沖蝕破壞之型態與時間差異。由集水區型態、雨量強度、地質特征等參數，推測堰塞壩存在之時間及潰壩時之洪水量，可做為防災避難、撤離之決策參考。,預期結果,28/30,Thanks for listening,29/30,29,運動定律,(Law of Motion),力與力矩產生,力與位移法,(Force-Displacement Law),相對運動與組合律,更新顆粒元素和邊界位置之接觸行為,接觸力,分離元素法之運算迴圈,分離元素法中之力與力矩運動行為，係由牛頓第二運動定律之力與位移所計算之，其兩種不一样接觸實體之相對位移有關，其中,ball_ball,接觸關係中若是以平行鍵結,(parallel_bond),當作膠結行為，則另有接觸彎矩產生。,30/30,