數值分析,係以電腦為工具,將傳統複雜的數學問題,以有邏輯的程序進行反覆演算,以求得問題的答案。在土木工程遇到複雜課題時,常利用數值分析進行工程行為模擬,以求得其變形、應力(剪力、彎矩)或地下水壓,亦可進一步利用分析結果進行工程設計。
數值分析分類
一維數值分析
分析模型僅包括一個方向,如深開挖常使用的RIDO程式。
二維數值分析
最常應用的數值分析型式,分析時取具二維行為的代表性斷面進行,在合理的設定下其分析結果具有相當之代表性。
三維數值分析
顧名思義分析模型含蓋X、Y、Z三向度立體空間,分析過程複雜耗時,但最能代表真實的工程應力及應變行為,通常應用在無法以二維數值分析代替之情況,或是較重要的工程數值分析。
常見數值分析工具
RIDO
彈性基礎樑法,為一維數值分析,常應用於深開挖擋土設計。
FLAC
有限差分法,分為二維及三維數值分析版本,惟三維建模不易。
PLAXIS
有限元素法,分為二維及三維數值分析版本,三維版本費用高昂。
GTS
有限元素法,可進行三維以及二維數值分析,建模最快速,分析效率高。
數值分析應用
工程行為模擬
開挖擋土、基礎施工、地下水滲流、潛盾隧道模擬、山岳隧道開挖、邊坡穩定、土壤結構互制行為...
基地施工鄰近捷運設施,位在捷運限建範圍以內時,需提送捷運影響評估供捷運主管機關審查,捷運影響評估係以數值分析進行模擬。一般需提送之評估項目:開挖穩定性分析、開挖擋土輔助措施設計(地中壁、扶壁、地改)、變形量評估、監測方案。
臨高鐵設施範圍60公尺以內(限建範圍)進行工程開發前,需提送高鐵影響評估供高鐵局審查,高鐵影響評估係以數值分析進行模擬。經審核通後,始得申請建造執照、拆除執照或雜項執照。
大也工程顧問的經驗與能力
從捷運影響評估、高鐵影響評估至特殊工程行為模擬,不論是一維、二維數值分析,乃至於最複雜的三維數值分析,大也工程顧問擁有相當豐富的數值分析經驗與專業能力。
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