指向式活動接頭用於減震之行為研究

 

研究生姓名: 許慶鏞

指導教授:施明祥           

完成日期:      20006

 

摘要

結構耐震設計原理主要乃基於韌性設計,依據結構物的型式、構材種類等條件,假設結構物的韌性容量,使結構物桿件在大地震時雖已破壞但仍保有穩定結構物的功能。勘災實務證實延展性良好的結構物確實能減少生命損失,但是由於變形過大,在垂直地震作用下引起的P-Δ效應仍足以造成無法補救的災難。

保護受地震作用下的結構物除了耐震設計,另有一種新的作法為採用外加控制元件的結構控制技術,減少結構物在地震作用下的反應。本文採用結構控制技術中的半主動控制法對結構物進行減震模擬。由文獻中得知,本文所採用的減震裝置--半主動接頭對於位移反應可以得到有效的控制,但在加速度反應的控制效果仍未知。本文將對於以半主動接頭對結構物做減震控制時,如何在無能量供給的條件下讓接頭對結構物提供控制力與其產生的時機進行探討,並對接頭的控制效果與一般控制方法最受人垢病的勁度效應進行討論。除此之外,本文也包括接頭在實際應用上的考量,如地震內涵對控制效果的影響。

本文獲得的主要結論是,採用半主動接頭作為減震機制時,要對動態反應達到良好的控制效果,不必像一般的被動控制或半主動控制需藉由高勁度的加勁元件才能達成。除此之外,從不同型態地震對於受控制結構物進行擾動模擬的結果得知,當考慮結構物的自振頻率與地震主要頻率範圍相近時,未受控制之結構物因為共振造成反應加大,而採用半主動控制則在共振的情況下可以讓結構物的反應得到有效的改善。