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專欄主題名稱:
TORSA 程式簡介
摘要:
現階段國內之深開挖工程絕大部分採用RIDO程式分析,再依照其結果進行設計。RIDO為法國發展之彈塑性基礎樑程式,優點為使用方便,以及可以模擬大部分的施工過程,但缺點則為理論架構交代不清,有如黑盒子一般,且售價昂貴,令使用者又愛又恨。 如前所述,在國內對於深開挖之理論及實務皆有深刻瞭解,且各都會區仍有大量之深開挖工程待執行之際,實有必要發展適合國內工程特性之本土自有程式取代RIDO,以消除使用時理論不確定的隱憂,因此有TORSA程式之產生。
專欄作者:
webmaster

目錄:
 
  • 一、前言
  •  
  • 二、系統需求
  •  
  • 三、程式介紹
  •  
  • 四、視窗介紹
  •  
  • 五、TORSA 2 試用版程式下載
  •  
  • 下載區


  • 一、前言
     
    由於國內都會區人口集中,對居住空間、便捷交通及良好生活環境的需求增加,很多建設都必須進行深開挖工程,如捷運地下段的車站主體開挖、地下街深開挖、鐵路地下化開挖及高樓建築地下室的開挖等。這些深開挖工程的擋土結構型式大多採用地下連續壁,配合順築工法的鋼支撐或逆築工法的樓版結構體,完成地下開挖的工作。依多年的工程經驗,對於深開挖工程之分析、設計及施工等,已有相當程度的信心及完整的作業模式。

    深開挖擋土結構的分析工具,必須能合理描述土壤應力應變行為及適當模擬施工過程。在這兩個前提下,國內學者專家以有限元素法之一維、二維或三維程式的研究,在學術上都有不錯的研究成果,但是實務上卻一直缺少一套使用方便迅速的分析程式。

    現階段國內之深開挖工程絕大部分採用RIDO程式分析,再依照其結果進行設計。RIDO為法國發展之彈塑性基礎樑程式,優點為使用方便,以及可以模擬大部分的施工過程,但缺點則為理論架構交代不清,有如黑盒子一般,且售價昂貴,令使用者又愛又恨。

    如前所述,在國內對於深開挖之理論及實務皆有深刻瞭解,且各都會區仍有大量之深開挖工程待執行之際,實有必要發展適合國內工程特性之本土自有程式取代RIDO,以消除使用時理論不確定的隱憂,因此有TORSA程式之產生。

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    二、系統需求
     

    TORSA程式為視窗環境下所發展之應用程式,可於一般視窗作業系統下執行,如Windows95/98/NT/2000/XP/Vista/Win 7等,其軟硬體系統需求如下:
        ‧IBM PC或100%相容電腦
        ‧Pentium以上等級CPU
        ‧16MB以上記憶體
        ‧10MB以上可用硬碟空間
    VGA以上等級顯示卡(解析度設定800×600像素與小字型較佳,TORSA程式另提供1024×768像素之解析度)
        ‧螢幕解析度與字型設定由「控制台」→「顯示」→「設定值」中設定。
        ‧微軟相容滑鼠
        ‧光碟機
        ‧Windows 9x、Millennium Edition、NT 4.0、2000、XP、Vista或Win 7作業系統

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    三、程式介紹
     
    TORSA為Taiwan Originated Retaining Structure Analysis的簡稱(起源於台灣之擋土結構分析程式),為原作者在三力技術工程顧問公司服務期間,從事深開挖工程分析、設計及施工多年,在深開挖連續壁工程技術的權威-李光雄董事長,以及在大地工程理論及實務均為當前碩彥的專家,如胡邵敏博士、謝旭昇博士、劉泉枝博士…等,所共同指導而發展的深開挖工程擋土結構分析程式。

    TORSA為一套非常適合國內深開挖工程特性的程式,係利用平面應變彈塑性平衡理論來模擬擋土壁體各階段開挖時壁體所承受之彎矩、剪力及變形,並可以計算擋土支撐之荷重。其基本之分析模式係以牆、土壤、支撐等為單元之有限元素模式,考慮土壤之彈塑性行為進行運算。相較於RIDO程式,程式本身提供使用者在分析資料輸入與輸出時之多種方便性:

        1.對於非連續壁之擋土結構,則直接輸入勁度EI值。對於水壓力之考量,只要輸入抽降水位距離開挖面深度及淨水壓力分佈型式,就能在不同之開挖階段,計算作用的淨水壓力。

        2.在施工過程模擬方面,對於型鋼支撐的架設,只要輸入慣用的架設深度、支數、水平間距、每支預力噸數與型號即可;若為地錨或斜撐,則輸入參數與型鋼支撐類似,但使用者需自行輸入其軸向勁度;對於開挖、樓版結構體與拆支撐的模擬,也都是以原始不需計算的資料,就可在勁度及作用力方面予以合理考量。

        3.在開挖穩定分析方面,若非傳統支撐,則改以計算內擠及隆起之安全係數,以研判擋土結構貫入深度之合理性。

        4.在扶壁及地中壁之分析方面,僅須輸入扶壁之數量、長度及深度等基本資料,程式即可自動計算因扶壁及地中壁效應所產生之加勁效果。

        5.提供計算書輸出模式,方便使用者整理分析結果。

        6.全圖形化之輸出入視窗界面,讓使用者可隨時檢視輸入參數、分析斷面與分析結果之圖形展示,達到使用者親和(user friendly)界面之目的。並藉由程式提供之群組分析與展示,使設計者能快速完成最佳之擋土支撐設計。
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    四、視窗介紹
     

    4.1 資料輸入與圖形輸出視窗

    4.1.1  基本資料

       「基本資料」選項係輸入開挖專案之基本參數,包括計劃名稱、使用者、連續壁資料、擋土結構材料參數與折減係數、樓板與支撐結構材料參數與折減係數、基地尺寸、地下水位資料、水壓分佈型式與繪製地表沉陷變形所需參數等。     
         
     

    4.1.2  土層參數

    「土層參數」選項以輸入分析所需各土層參數為主,包括內扶壁參數與地盤改良後之土層參數資料,當土壤同時進行地盤改良及採用扶壁設計時,應先輸入地盤改良參數,再輸入扶壁參數,此時之扶壁效應地盤參數即以改良後之地盤參數進行修正,否則當移除扶壁時,則無法還原未考慮扶壁效應前之地盤參數。

               

      

    4.1.3  外力超載

      「外力超載」主要針對除開挖所造成對壁體作用力外,因施工過程中所產生之額外作用力之輸入,分為擋土壁體水平方向與垂直方向之外力作用,其所代表者為壓力單位。
     
                
     

     4.1.4  施工階段

    「施工階段」主要在建構模擬施工之各程序資料,包括「開挖」、「安裝支撐」、「安裝地錨或斜撐」、「架設樓版」、「拆除支撐」與「修改壁體勁度」等施工項目與「繪出DMS圖」輸出控制選項。

              

     

    4.1.5  DMS圖 

          圖形輸出視窗中顯示分析結果,包括壁體變形、彎矩與剪力等隨深度分佈圖
        

         

    含地表沉陷曲線之開挖斷面圖

    4.1.6  安全因數

     「安全因素分析」係考慮擋土壁體內擠分析與隆起穩定分析等,其分析其連續壁體長度與安全因素之關係。分析中取目前建立之開挖專案輸入檔案資料,改變其連續壁長度進行計算,求得目前開挖與支撐狀況下,穩定安全因素與連續壁體長度、壁體最大變位、最大彎矩與最大剪力之關係。   

        

     

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    五、TORSA 2 試用版程式下載
     
     
      ‧測試期:7 天
      ‧施工階:5 階
      ‧可執行計算書輸出
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    下載區
     
       
             升級版
                 □ 原1.0~1.01版   12,000元∕套
                 □ 原1.02版              8,000元∕套
                 備註:購買升級版之客戶,需將1.02版保護鎖於2版保護鎖送達時替換。   

            ●一般版:
                 □ 1套  9折              50,000元∕套                        (原價  55,000元)
                 □ 2套 75折             41,250元∕套   共82,500元 (原價110,000元)
                 □ 3套  6折              33,000元∕套   共99,000元 (原價165,000元)

           ●教育版:
                 □ 1套  8折               44,000元∕套                       (原價  55,000元)
                 □ 2套 65折              35,750元∕套   共71,500元(原價 110,000元)
                 □ 3套  5折               27,500元∕套   共82,500元(原價 165,000元)
     
     
     
     
     
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