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中心技術報告

NCREE-2012-005

時間 2012-08-16
標題 被動及半主動摩擦控制於結構偏心滾動隔震系統之研究
作者 [鍾立來] [楊卓諺] [高培修] [陳鴻銘]
摘要 結構隔震系統已被廣泛的運用在土木工程領域。然而,傳統線性隔震系統因具備線性之回復力,若面對到同樣具有低頻特性之近斷層地震力作用下,可能發生共振效應而導致隔震系統失效。針對這樣的情況,本研究提出一具有非線性回復力之偏心滾動隔震系統,該系統考慮隔震層以梢接於圓形隔震器上,且該梢接偏離圓形隔震器之圓心;並配合可調整之摩擦阻尼器,來消散系統之能量;而隔震層之上則可建置隔震標的物,如設備或上部結構。 於被動隔震,偏心隔震系受到遠域地震力作用時,能夠有相當不錯的隔震效果。而受到近斷層地震力作用下,比起相對應之線性隔震系統,能夠有更低之加速度反應。且受到共振之簡諧波作用下,因非線性之故,也能夠有效降低因共振而產生之放大效應。然被動隔震系統受到非設計地震力作用時,往往不能夠發揮其在設計地震力下同樣之隔震效果,故考慮半主動控制加以改善。於半主動隔震時,考慮具有切換之控制律,藉由適當切換邏輯,來調整增益之高或低。當隔震系統在受到小振幅地震力作用時,系統反應較小,則控制律以較小之增益,來確保隔震系統有較低之加速度反應。在大振幅地震力作用時,系統反應也相對變大,則控制律切換至較大增益,可有效降低隔震層位移,也保有不錯之加速度隔震效果。另外,以連續形式之切換控制律,相較於不連續之切換控制律,能夠有效改善控制力震顫現象。
關鍵字 隔震、非線性、偏心、摩擦、被動、半主動
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