| 摘要 |
九二一地震造成多數建築物及橋樑的損毀，提升結構抗震能力的技術倍受重視。結構控制為很先進的抗震方法，而控制元件則為其關鍵技術。本研究計畫的主要任務為半主動控制元件之研發，屬本整合計畫案之中程基礎研究。本子計畫的具體目標有四﹕（一）製作構造簡單而有效的控制元件﹔（二）推導相對應之簡單而有效的控制律﹔（三）完成實驗驗證﹔（四）完成結構系統採用減震設計之設計流程及步驟。半主動斜撐概念起源於主動控制中主動元件(active member)理念，係將半主動控制機構(阻尼器)、結構物振動感知器、斜撐構件以及控制訊號處理器結合一體，成為具有半動行為能力的斜撐元件。工程師可以在不具備控制理論背景的情況之下選擇半主動斜撐，達到結構減震的目的。本研究計畫之總體目標為開發應用由申請人研發的蓄壓式油壓半主動阻尼器所組成的半主動斜撐，預計完成元件開發、驗證與設計流程等工作須要二年時間方可完成。今年首次提出本計畫，以半主動斜撐之設計製造、元件性能測試、數學模式推導、推導相對應的控制律、分析程式撰寫及數值分析參數研究為主要目的。
元件測試的結果顯示，半主動斜撐控制信號的發生與半主動阻尼器完成要求工作之間，存在一段可觀的時間差。這一段時間差將造成半主動斜撐功能性的損失，因此具有時間補償作用的預測控制是必須的。本研究順利地開發了以最小二乘法為基礎的訊號預測計算器，正弦波形元件測試的結果顯示其確實具有時間補償效果。本年度同時完成了被動模式下的振動台動力試驗，獲得重要的結論為：具有極大的位移減少功能，最大位移可減少百分之九十以上；加速度反應可減少百分之六十以上。今年的研究成果證實了半主動斜撐在實務減震上的可行性，亦為日後足尺模型半主動斜撐控制試驗作好技術上的準備。 |
中心技術報告