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4.3.4 壩柱抗剪及抗彎檢算

除了壩體整體的安定性外，檢算單一柱體的抗剪強度及抗彎強度，以評估柱

體本身材料的強度，亦是不可或缺的工作之一。考慮重力式梳子壩壩柱屬於純混

凝土，其最小斷面積(b × h)為 2 m 3× m ，柱高 m8 ，假設柱體上游淤砂高度達

H m = 7 m 時(未淤滿狀況)，則作用在柱體上的水平力計有靜水壓力、土砂壓力及

土石流巨礫撞擊力等外力，如圖 附 4-3-2 所示。因此，總彎矩可表為

M = P d 7 ( + D E ) 2 / + b P wh H m 3 / + b P ah H m 3 / (ton⋅ m )

參考安定檢算之(5)未淤滿、土石流巨礫撞擊時，已知總垂直力V =128ton，而

總彎矩 M 為

M = 77 4 . × 5.7 + 27 0 . × 33.2 + 27 . 72 × 33.2 = 708 ton ⋅ m

混凝土斷面抗彎強度為

2
φ M = 122. 0 f c ' b× d = 122.0 × 210 ×200 ×300 2 = 318 t ⋅ m
n

因 M <φ n M ，故壩柱會遭巨礫撞擊而產生彎矩破壞。

壩柱抗剪強度為

φ V = . 0 1925 f c ' b× d = . 0 1925× 210 × 200× 300 = 167 t
n

因 V >φ n V = 77 4 . (t ) ，故壩柱可抵抗土石流巨礫之剪切破壞。

總結以上分析，壩柱可能會遭土石流巨礫撞擊而產生彎矩破壞，必須施以緩

衝材料於壩體上游面加以保護。

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