| 摘要 |
本研究與MTS公司合作，在國家地震工程研究中心擴建的空間中，建造一多自由度多功能構件試驗系統(Multi-Axial Testing System, MATS)，以便供隔減震構件研究學者使用。MATS為六個自由度的試驗系統，除垂直向載重外，亦有施加水平載重、側向載重及三個方向彎矩之能力，使MATS能模擬構件實際之受力或變形情況。MATS可進行多種不同型式構件之試驗，本研究以四種構件為設計標準，包括隔震支承墊、柱構件、速度型阻尼器以及斜撐構件。
MATS設計所考慮之試驗極限狀況主要分為兩種，其一為垂直載重較大(40MN)、水平載重較小(4MN)但水平位移很大(1.2m)之試驗，考慮的試體為隔震支承墊，試驗中水平位移與垂直載重可同時施加；另一種試驗狀況為垂直載重較小甚至沒有垂直載重，但水平載重較大(8MN)與水平位移中等(0.5m)之試驗，考慮的試體為斜撐構件。研究中針對MATS中垂直向千斤頂需求、載重平台、預力錨錠與反力樑進行詳細分析與設計。MATS系統共配置13個美國MTS公司專利的千斤頂，分為7個垂直向、4個側向與2個下壓千斤頂，此種千斤頂能提供推力，卻不能施加拉力，且載重平台滑動時產生之摩擦力很小，能方便多自由度之構件試驗。7個垂直向千斤頂透過載重平台對試體施垂直載重，包括中央1個pressure balanced型式最大載重為30MN之千斤頂，與周邊6個hydrostatic型式最大載重為5MN之千斤頂。4個側向千斤頂最大載重為1MN，用以控制載重平台之側移，2個下壓千斤頂最大載重則為2MN，當垂直載重較小時，能提供垂直向下壓載重，維持系統穩定，側向與下壓千斤頂皆為hydrostatic型式之千斤頂。
MATS採預力混凝土雙A型構架，構架柱皆施加33600kN之預力，此外鋼造載重平台與反力橫樑亦使用SAP分析軟體進行分析，以了解其應力與變形量，其中反力橫樑在最大荷載時變形量限制為5mm，旋轉量限制為0.001弧度。在未來的實際使用中，只要是構件的力學行為符合試驗系統容許範圍，例如樑柱接頭試驗與剪力牆試驗亦可利用MATS進行。
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中心技術報告