雙軸向動態測試系統(Bi-axial testing system，BATS)為國家地震工程研究中心台南實驗室的主要設施之一，其在水平向具有施加高速長衝程之能力，於垂直向則可施加1000噸以上之動態軸壓力。因此BATS非常適合用於開發足尺隔震結構之雙軸向即時複合實驗技術，以測試足尺隔震支承之減震效能。本文旨在利用BATS建置一可測試各類足尺隔震支承的即時複合實驗平台，並以足尺高阻尼橡膠隔震支承作為實驗案例，進行隔震結構即時複合實驗，以驗證本文所建置之BATS雙軸向即時複合實驗平台的可行性。 為了達成以上目的，本文首先為BATS建立了一套即時複合實驗標準作業程序(SOP)，以便未來進行相關實驗時可據以遵循，避免發生安全之疑慮。再者，因BATS目前並無直接量測足尺隔震支承試體水平力之感測設備，因此本文發展了BATS即時動態間接量測能力，以便在即時複合實驗中回授試體力以即時運算數值子結構之反應，並驗證了此方法的正確性。本文介紹了複合實驗平台建置的過程，並使用一高阻尼橡膠支承隔震結構案例進行實驗，以為此平台進行驗證。應用案例中選擇兩種不同週期的上部結構，並使用了二種不同的外部控制器(類比與數位控制器)進行實驗。由各測試結果顯示，無論何種控制器對即時複合實驗的結果差異並無顯著影響，且不同的上構週期皆可獲得預期之實驗結果，以此驗證此測試平台的可行性。

雙軸向動態測試系統(Bi-axial testing system，BATS)為國家地震工程研究中心台南實驗室的主要設施之一。BATS 為一高性能的試驗系統，可滿足高速和長衝程測試的需求。為因應台南實驗室利用此一主力設備發展先進地震工程實驗技術之目標，本文主要目的有二：一為建立 BATS 於外部控制時之標準作業程序(SOP)；二為對BATS 進行一系列動態測試及識別，以記錄其動態性能與轉換函數。目的一乃由於外部控制能力為發展 BATS 先進實驗技術之基礎，本文建立了一套外部控制的標準作業流程(SOP)，以確保 BATS 由外部輸入控制訊號時之安全性與穩定性。而對於目的二，本文乃透過動力測試方法，以識別 BATS 於水平位移控制與垂直力控制下之控制雜訊、系統轉換函數(transfer functions)及控制時間延遲(time delay)等特性。 測試方式分為採用 BATS 內建控制器與外部控制器下之測試，其中外部控制則又分為採用類比控制系統(使用 dSPACE 之 MicroLabBox)與採用數位控制系統(使用x-PC real-time target machine 與 SCRAMNet 卡)二種方法進行比較。測試結果顯示，在未使用補償器(compensator)之條件下，BATS 採用外部控制器與內建控制器時之動態性能及轉換函數趨勢大致相同，且使用外部控制器時，時間延遲效應並未明顯增加。而採用數位或類比外部控制器時之系統轉換函數差異亦不大，惟採用數位控制器時的雜訊略小於類比控制器者。

2017年國家地震工程研究中心於臺南實驗室完成規劃與建置一雙軸向動態試驗系統(Bi-Axial dynamic Testing System，BATS)，其為目前全球少數具備動態試驗能力之先進大型壓剪試驗機，有助於國內外隔震技術之研發，以及隔震支承實體與性能之測試。因此，對於雙軸向動態試驗系統未來為能持續滿足學研界於隔減震技術之研發與創新，以及提供工程界與公部門的測試服務與規範研修，首要之任務，國家地震工程研究中心必須在此之前，須針對其動態特性與基本參數，如等效質量與系統平均摩擦係數有更為清楚之瞭解與掌握，才可透過試驗系統執行動態試驗，以獲得隔震元件確切的動態行為，進而發展新式之隔震技術與開發先進試驗技術，以及協助國內隔震元件相關測試，免於運至國外試驗室進行驗證，有效降低國內隔震結構興建成本與工時，並確保其品質無虞。 故本研究規劃與執行一系列不同水平速度與位移振幅的三角波循環載重試驗與不同振動頻率與位移振幅的正弦波循環載重試驗，以識別其系統等效質量與系統平均摩擦係數，進而計算系統慣性力與摩擦力。主要研究內容分為三階段：(1)第一階段為在未安裝隔震支承下，針對試驗系統分別進行一系列的三角波與正弦波之反覆循環試驗，其目的為求得試驗系統之載重平台於垂直向空載下，對應不同水平速度之系統平均摩擦係數與其等效質量，(2)第二階段為針對試驗系統執行隔震支承試驗條件下，在載重平台安裝平面滑動摩擦隔震支承後，於施加垂直軸向荷載下，分別進行三角波與正弦波之循環載重試驗，進而依簡單線性迴歸分析求得試驗系統之系統平均摩擦係數，(3)執行足尺寸隔震支承之動態試驗，根據試驗數據與理論值之分析探討，探討本研究所獲得之BATS試驗系統等效質量與系統摩擦係數之合理性與適用性。

近年國家地震工程研究中心（NCREE）於其臺南實驗室建造「高速長衝程地震模擬振動台系統」，此系統乃針對台灣地震頻繁且斷層密布之地理環境所建置，可用以模擬具有長週期脈衝特性之近斷層震波。而此大型振動台系統由於其最大酬載(payload)可達250公噸，為減少實驗時之外傳振動量，該振動台系統之下方設有浮式基礎 (floating foundation)，以阻隔及吸收振動台之振動能量。該浮式基礎係由一座反力質塊(重4000公噸)、120組三維空氣彈簧與192支液流阻尼器所組成。因此，浮式基礎本身即為一動力系統，其動力特性將與振動台產生互制效應，可能影響振動台之控制效能。因此，了解浮式基礎之動力特性與評估減震性能即為本文所關切之議題。而由於包含浮式基礎之振動台系統十分複雜，不易以解析方式建立詳細而完整之數值模型以預測其動力反應特性，因此，本文選擇以動力實驗實測方式進行研究。本文主要目的有二：(1)利用振動台浮式基礎之動力實測數據，並藉由系統識別方法推估浮式基礎於各個方向之自振頻率、阻尼比及振形等動力參數。(2)以動力實驗數據與一簡化之浮式基礎數學模型推估簡化模型中之主要系統參數，如此即可建構浮式基礎系統受振動台內部激振與外部地震力激作用下之線性狀態空間模型，最後再使用此數學模型探討其理論減震效能。 針對目的一，系統識別實驗結果顯示，浮式基礎之水平X向共振頻率約為0.8Hz，阻尼比約為12%；水平Y向共振頻率約為0.9Hz，阻尼比約為13%；垂直Z向共振頻率約為1Hz，阻尼比約為13%。而針對目的二，利用簡化模型數值模擬結果顯示，在內部振動台激振下，浮式基礎對外傳加速度之減振效果優，但外傳作用力之減振效果則不盡理想。而在考慮外部強震作用下，反力質塊容易超過連接元件(阻尼器與空氣彈簧)之工作位移限制，故強烈地震來襲後，可能要巡視檢查浮式基礎之妥善性。

地震工程研究中，常使用單軸向或多自由度地震模擬振動台之實驗方法以觀察安裝於上待測試體之受震反應。地震模擬振動台藉由致動器推動剛性測試平台以重現地震歷時，並透過回授控制提升整體系統之穩定性及安全性。本中心目前使用美商MTS所提供之油壓驅動之地震模擬振動台及雙軸向試驗系統，以提供不同目的之實驗需求。 　　由於設備尚未正式啟用，MTS提供實驗平台之模擬器供操作者學習運行控制套裝軟體及熟悉訊號來源，減少實機操作時之不安定因素，然而模擬器終究與實機操作有所不同，操作者使用時應謹慎並再三確認參數是否恰當，否則憾事一旦發生便難以挽回。本報告紀錄如何利用模擬器進行調適及選擇參考歷時，並同步使用螢幕輸出示波器結果，透過軟體所附之頻率域分析功能，歷時特性也能及時掌控。期許使用者能更快掌握MTS產品之使用訣竅，並能有更進一步之發現。