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中心技術報告

NCREE-2022-001

時間 2022-02-17
標題 雙軸向動態試驗系統之基本參數研究與探討
作者 [林旺春] [劉瓊琳] [汪向榮] [楊卓諺] [游忠翰] [林晉丞] [盧煉元] [黃震興] [張國鎮]
摘要 2017年國家地震工程研究中心於臺南實驗室完成規劃與建置一雙軸向動態試驗系統(Bi-Axial dynamic Testing System,BATS),其為目前全球少數具備動態試驗能力之先進大型壓剪試驗機,有助於國內外隔震技術之研發,以及隔震支承實體與性能之測試。因此,對於雙軸向動態試驗系統未來為能持續滿足學研界於隔減震技術之研發與創新,以及提供工程界與公部門的測試服務與規範研修,首要之任務,國家地震工程研究中心必須在此之前,須針對其動態特性與基本參數,如等效質量與系統平均摩擦係數有更為清楚之瞭解與掌握,才可透過試驗系統執行動態試驗,以獲得隔震元件確切的動態行為,進而發展新式之隔震技術與開發先進試驗技術,以及協助國內隔震元件相關測試,免於運至國外試驗室進行驗證,有效降低國內隔震結構興建成本與工時,並確保其品質無虞。 故本研究規劃與執行一系列不同水平速度與位移振幅的三角波循環載重試驗與不同振動頻率與位移振幅的正弦波循環載重試驗,以識別其系統等效質量與系統平均摩擦係數,進而計算系統慣性力與摩擦力。主要研究內容分為三階段:(1)第一階段為在未安裝隔震支承下,針對試驗系統分別進行一系列的三角波與正弦波之反覆循環試驗,其目的為求得試驗系統之載重平台於垂直向空載下,對應不同水平速度之系統平均摩擦係數與其等效質量,(2)第二階段為針對試驗系統執行隔震支承試驗條件下,在載重平台安裝平面滑動摩擦隔震支承後,於施加垂直軸向荷載下,分別進行三角波與正弦波之循環載重試驗,進而依簡單線性迴歸分析求得試驗系統之系統平均摩擦係數,(3)執行足尺寸隔震支承之動態試驗,根據試驗數據與理論值之分析探討,探討本研究所獲得之BATS試驗系統等效質量與系統摩擦係數之合理性與適用性。
關鍵字 雙軸動態試驗系統、基本參數、動態特性、系統識別、隔震支承 (Bi-Axial Dynamic Testing System; Essential Parameter; Dynamic Performance; Seismic Isolator)
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