成果
中心首頁 / 成果 / 中心技術報告 / NCREE-2008-018

中心技術報告

NCREE-2008-018

時間 2008-07-30
標題 摩擦鐘擺型調諧質塊阻尼器之最佳化設計研究
作者 [鍾立來] [吳賴雲] [陳宣宏] [黃旭輝] [張忠信] [林廷翰]
摘要 本文旨在探討結構加裝單一FPS型TMD之最佳化研究,考慮定摩擦與變摩擦兩種摩擦系統,其中定摩擦系統之摩擦係數為定值,不隨著摩擦面位置不同而改變;變摩擦系統之摩擦係數則為變數,隨著摩擦面位置不同而改變。首先,將動力平衡方程式轉換成一階狀態方程式,以求得離散時間系統之狀態方程式來進行動力分析,在TMD之摩擦力計算方面,以一個方程式囊括兩種滑動行為 (滑動狀態與非滑動狀態) 而求出摩擦力。接著,推導出最佳化理論,於計算流程中採用迭代法並搭配golden section search以求取最佳化參數。再 者,針對TMD設計參數,即質量比、頻率比及摩擦參數,進行參數分析 (靈敏度分析),探討設計參數對減振之影響與效果。最後,以臺北101大樓為案例分析對象,模擬臺北101加裝FPS型TMD之減振效果,驗証FPS型TMD之可行性,並與原來的減振元件 (黏滯型TMD) 做一比較。分析結果顯示,FPS型TMD之擺動在小角度的前提下,最佳化理論確實可行,可達到良好的減振效果;而參數分析部分,頻率比對於結構減振相當靈敏,摩擦參數則較不靈敏;並由臺北101大樓的案例分析可知,只要設計得宜,不論是定摩擦系統、或者變摩擦系統之FPS型TMD,均可達減振目的,使其頂樓加速度峰值降至5 gal以下,而其中變摩擦系統之FPS型TMD減振效果最為顯著。
關鍵字 結構控制,調諧質塊阻尼器,非線性,摩擦鐘擺系統
檔案下載