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中心技術報告

NCREE-2007-038

時間 2007-10-15
標題 非線性調諧質塊阻尼器最佳化之研究
作者 [鍾立來] [張忠信] [黃旭輝] [陳家乾] [陳宣宏]
摘要 本報告旨在探討結構加裝單一非線性調諧質塊阻尼器 (TMD) 之最佳化理論及參數研究,進而推導出非線性TMD在白噪音風力擾動 (White noise) 下之最佳阻尼係數建議公式。首先提出結構加裝非線性調諧質塊阻尼器之動力分析方法,求解結構動態反應。在剪力型結構加裝單一調諧質塊系統下,以結構歷時反應之平方合最小化為訴求,推導出一非線性TMD最佳化理論,並利用MATLAB現有之最佳化工具:直接搜索法 (Direct Search Method),可作為驗證最佳化理論可行性及快速搜尋TMD最佳參數之工具。參數分析中,採用單自由度化之台北101大樓視作結構相關參數,探討非線性TMD最佳化參數間之相互關係與對結構減振影響,並針對不同結構阻尼比與風力倍率對最佳化TMD參數之影響說明之,最後利用五組白噪音設計風力,推導出TMD最佳阻尼係數之建議公式。引入兩組結構物裝設單一TMD之案例分析,第一採用台北101大樓結構及其調諧質塊阻尼器之相關參數,並另外考量三種非線性阻尼型式,由分析結果顯示,不同阻尼型式之TMD均能達成所需要求;第二分析案例採用五層樓剪力鋼構架,驗證非線性調諧質塊系統應用在多自由度結構物上亦有不錯的減振效果。
關鍵字 非線性,調諧質塊阻尼器 (TMD),最佳化理論,台北101
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