| 時間 |
2010-10-20 |
| 標題 |
具黏滯阻尼器或摩擦消能器之非線性滾動隔震系統之分析研究 |
| 作者 |
[鍾立來]
[吳賴雲]
[謝姃馨]
[楊卓諺]
[陳鴻銘]
[盧煉元]
[高培修]
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| 摘要 |
一般線性隔震器的隔震週期恰落在近域地震速度脈衝之常見週期內，因此容易造成共振效應而有過大位移量，為解決此問題，本研究提出了具變頻率的隔震器，稱之為非線性滾動隔震系統，並再建立一對應的線性系統，利用數值模擬方法，比較線性隔震系統與非線性滾動隔震系統，對sine波、近域及遠域地震之減振效果。本研究以Lagrange’s equation進行運動方程式的推導，由自由振動的數值模擬，了解此非線性隔震器的擺盪行為，發現當隔震器的轉角或偏心距較小時，系統接近線性行為，反之，在大轉角與大偏心距下，非線性特性較明顯。
當地表擾動施以共振頻的sine 波，經數值模擬顯示若無消能機制，線性系統將發散，但非線性系統因具非線性頻率，故可避免發散問題。繼而使用黏滯阻尼消能機制，在共振頻之sine波下線性系統不再發散，但非線性系統約只有線性系統之50 %。當調整遠域及近域地震之PGA，發現隨兩地震的PGA增大，非線性系統的反應小於線性系統的程度就越大，且非線性的隔震效果也越好，線性系統則無此優點。因此，非線性系統輔以黏滯阻尼消能時，不論在sine波、遠域或近斷層地震下，皆能發揮比線性系統更佳之隔震性能。
消能機制採用摩擦消能器時，由遠域與近斷層地震找出的最佳設計參數非常接近。在共振頻的sine波擾動下，線性系統若使用的摩擦參數不夠大，將因共振作用發散，而同樣參數設定下的非線性系統則無共振發散問題。雖然在近域及遠域地震下，非線性系統的反應與線性系統相近，但當的PGA越大，非線性的隔震效果優於線性系統的幅度越大，且隔震效果越好。因此，經由適當之設計，本研究所探討之非線性滾動隔震系統實屬可行。
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| 關鍵字 |
隔震,滾動,非線性,偏心,黏滯阻尼,摩擦消能 |
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中心技術報告