本研究針對雙向平面不對稱建築受到雙向地震作用下的受震反應控 制，提出雙向耦合式調諧質量阻尼器(BiCTMD)。 BiCTMD 是從三自由度 振態系統開發而來，三自由度振態系統代表一個雙向平面不對稱建築的單 一一個振態。本研究經由檢視加裝BiCTMD 的建築結構的?率反應函數振 幅之降低，確認BiCTMD 能夠有效減少彈性雙向平面不對稱建築的受震反 應。 本研究的數值例顯示一棟加裝BiCTMD 的二十層樓雙向平面不對稱建 築的屋頂兩側邊的最大位移均有顯著的降低。此外，本研究指出BiCTMD 可以有效降低非彈性平面不對稱建築的應變能需求，亦即，BiCTMD 可以 有效降低平面不對稱建築的受震損傷。

本報告說明目前本中心開發的結構非線性分析平台PISA3D (Platform of Inelastic Structural Analysis for 3D systems)，VISA3D (Visualization for Inelastic Structural Analysis for 3D systems)與GISA3D (Graphical Interface of Inelastic Structural Analysis for 3D)的軟體架構、軟體主要功能與實際應用案例。PISA3D是一個以有限元素法為基礎的非線性結構動力分析引擎，其輸入與輸出的界面以文字檔為主。VISA3D為PISA3D提供一個結構分析後處理的圖形界面。藉由VISA3D的開發經驗，本中心開發GISA3D環境作為功能更完整的PISA3D前、後處理的圖形環境。 本報告並介紹本中心提出的下一代結構分析軟體PISA3D的軟體架構，以提升未來PISA3D軟體的計算速度性能與其軟體的維護性。本報告呈現PISA3D新架構之物件導向分析與設計階段的成果。

PISA3D(Platform of Inelastic Structural Analysis for 3D System)為一非線性靜動態三維結構分析程式。此程式以C++程式語言撰寫，採物件導向之概念，搭配Design Patterns建立一個彈性的程式架構，使得此軟體具有高度的可擴充性及可維護性。本研究在此程式中擴充新的動力分析方法以及非線性結構元件，提供原有程式無法進行的分析、提升程式的運算效率，並且能與原有程式函式庫作結合，搭配組合下強化整個程式的分析功能。論文內容亦介紹物件導向開發的程式架構，討論其程式彈性及擴充性。 本研究對PISA3D功能上的擴充項目主要有下列兩點： 1.在PISA3D的非線性動力分析方法中，新增Operator Splitting(OS)分析方法。此演算法利用Predictor-Corrector的技巧，使得結構進入非線性時，不需更新結構整體勁度矩陣，在結構受震產生非線性行為時，此法可大量減少程式運算所需的時間，並且兼顧分析的準確性。 2.擴充PISA3D的結構元件庫，包括： (1)三維旋轉彈簧，可同時模擬三向結構梁柱交會區的Panel Zone效應。 (2)六個自由度的無長度接點元件，其六個自由度可定義不同材料特性，各自發生不同的非線性反應。 (3)可定義Open長度，純受壓不受拉之Gap元件。 以柔度法為基礎的Fiber BeamColumn Element。此方法以Force Interpolation Function配合在桿件及斷面階層的疊代流程，解決了勁度法以Shape Function造成Discretization Error的問題，使得分析者能用較少的纖維即可模擬出準確的非線性行為，並且能考慮不同形式的橫向載重對元件的影響，而不只是以固端力來考慮。此元件將桿件同時延軸向及斷面上細分為許多較小的元素，使用者透過不同纖維元素的性質及其位置的安排，可模擬出異於塑鉸模型所提供的勁度及強度性質，以及塑性區在軸向及斷面上的擴展現象。可精確模擬複合材料斷面(如鋼筋混凝土)構件的材料非線性行為。