題目:半主動油壓組尼器於結構減震之應用研究(DSHD與ASHD)
DSHD為Displacement Dependent Semi-active Hydraulic Damper的縮寫,此種油壓阻尼器利用元件內部油路的切換動作,使元件在結構物運動方向改變時,對結構物產生最大之控制力。藉此達到最佳的控制效果,因本元件之動力行為受結構物勁度及加勁元件勁度影響至大,即本元件之動力特性與位移直接相關,因此命名為位移相依半主動油壓阻尼器。
DSHD經由數值模擬與實驗結果驗證得知其確切力學行為。在數值模擬方面,本元件與一般被動元件(彈塑性消能與黏滯銷能)比較個別在同樣加勁勁度、振幅及出力上限下,具有極佳的消能效果與經濟性。此外,實驗結果顯示本元件在半主動元件上常遭遇的時間延遲問題可以忽略並與理論數值模擬結果相關性極高。
ASHD為Accumulated Semi-active Hydraulic Damper的縮寫,ASHD為DSHD的延伸,其消能機制是一樣的,但ASHD加裝了蓄壓器,其特點是可將地震輸入結構物之能量以蓄壓器氣囊變形的方式儲存起來,成為結構物運動的反向作用力來源,此機制較一般消極的消能方式更有效率,在理想狀況下具有最飽滿的遲滯迴圈(消能量最大),此外以ASHD的數學模型得出的數值結果與同樣條件下的實驗結果幾乎一致。代表ASHD的實際行為可由數值模擬來預測,對於未來ASHD設計可做有較的評估。
綜合以上所說,ASHD與DSHD於消能機制而言屬半主動接頭,並且具有低耗能穩定性高的特性。於實際應用上,成本低廉,維護容易,也不會產生地震後殘餘變形問題。因此本元件未來的發展性極高。