液流阻尼器应用在土木结构控制之设计-成功大学.ppt

「結構防振液流阻尼器之研發製造及應用」研討會液流阻尼器應用在土木結構控制之設計 ? 簡報大綱 （一）液流阻尼器簡介 構造及作用原理 力學特性 （二）液流阻尼器之應用設計 液流阻尼器之設計 消能結構分析 實例說明 液流阻尼器構造與作用原理 組成構造：套筒、活塞及填充液 阻尼力來源：阻尼器內的流體穿過孔隙之黏滯力及 左右兩室形成之壓力差 液流阻尼器依孔隙型式分類 液流阻尼器依活塞軸分類 雙軸式 單軸式 液流阻尼器之力學特性 「建築物耐震設計規範及解說」(民國94年7月) 當液態黏滯元件在0.5f1至2.0f1的頻率範圍內呈現 勁度時，必須模擬為液態黏彈性元件。 f1為建築物之基頻 液流阻尼器理論公式 液流阻尼器測試方法 動態循環載重測試 錘撞試驗 循環載重試驗及錘撞試驗 （二）液流阻尼器之應用設計 液流阻尼器之設計 消能結構分析 液流阻尼器之設計 設計（選擇）阻尼器參數 F＝CVn F：阻尼器設計載荷 C：阻尼係數 V：阻尼器設計速度 n：速度項指數係數 n值的選擇 1. n越小之阻尼器較受歡迎嗎？是的! (a)速度小於設計速度時，可提供較大之阻 尼力 (b)速度大於設計速度時，阻尼力之增量較 小，阻尼器強度可獲得較好的控制 液態黏性阻尼器力與速度關係 n值的選擇(續） 2. n≧1之阻尼器亦可使用嗎？是的! (a) 對每支阻尼器， n值不是一個絕對的值 阻尼器基本特性測試結果 n值的選擇(續） 2. n≧1之阻尼器亦可使用嗎？是的! (a) 對每支阻尼器，n值不是一個絕對的值 (b) n1之阻尼器有較佳之控制效率，但與 n1相差不大 n值的選擇(續） 2. n≧1之阻尼器亦可使用嗎？是的! (a) 對每支阻尼器， n值不是一個絕對的值 (b) n1之阻尼器有較佳之控制效率，但與 n1相差不大 (c) n=1或n1之阻尼器強度可依規範規定獲 得控制 阻尼器載荷容量之規定 消能結構分析 等值線性靜力分析 有效阻尼比之估算 有效阻尼比之估算(續) 有效阻尼比之估算步驟 有效阻尼比之估算步驟 建築構材設計力 線性動力分析 歷時分析法 歷時分析法（續） 實例說明 ~ 敬請指教 ~ 線性歷時分析之調整係數為I／(1.4αyFu)。 非線性歷時分析時，分析模型需能反應構 材之非線性行為，且地震記錄需先乘以用途 係數I，反應值不得再以I／(1.4αyFu)調整。 中小度地震作用下，主結構體及消能元 件皆不得產生降伏。 在中小度地震作用下，各樓層層間相對 側向位移角不得超過0.005。 實例說明 (一)建築結構概述 1.位置及用途：台北市士林區，活動中心 2.樓層數：地上三層，每樓層高3.3m 3.構造種類：鋼筋混凝土(RC) 4.結構平面：X向4跨，每一跨距5m Y向2跨，每一跨距6m 5.結構系統：RC柱 55*55cm RC梁 30*75cm RC小梁 25*70cm RC樓版 厚度12cm (二)設定減振目標 1.減振效益以加速度檢討，採475年迴歸期原始歷時，其各 樓層（由上至下）反應需分別符合400、350及300gal。 2.層間變位在475迴歸期地震下，需小於0.5％。 3.強度設計時，依法規反應譜修正歷時，並以線性歷時分 析設計。 (三)阻尼器配置及特性參數 1.安裝位置：X向及Y向外側，每層樓前後左右各2組， 三層樓皆以對角斜撐安裝，共24支。 2.特性參數：設計載荷 50噸 阻尼特性函數 F＝9.59V （kN-mm-sec) X 向 Y 向 (四)選取地震紀錄及修正 (五)地震記錄調整 1.非線性歷時分析(減振評估) PGA=I*0.4SaD=0.3g 2.線性歷時分析(強度設計) PGA=0.4SaD*I/ (1.4*αy*Fu) =0.0798g 0.6 SaD (工址設計水平加速度反應譜係數) 1.789 Fu (結構系統地震力折減係數) 1.5 αy (起始降伏地震力放大倍數)