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研究生: 秦郁晴
Yu-ching Chin
論文名稱: 黏性阻尼器於立面不規則結構之應用(Ⅰ)
Applications of Viscous Dampers to Vertically Irregular Building Structures.
指導教授: 黃震興
Jenn-Shin Hwang
口試委員: 陳瑞華
Rwey-Hua Cherng
廖文義
Wen-I Liao
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 171
中文關鍵詞: 液態黏性阻尼器立面不規則結構線性阻尼器阻尼係數分配
外文關鍵詞: vertically irregular building structure, damping coefficient of viscous damper
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  • 近年來,使用黏性阻尼器作為減震設施,以降低地震對結構造成破壞之技術已逐漸純熟。惟現行國內外規範僅針對結構整體等效阻尼比加以規定,對於如何分配阻尼係數至結構上並無相關規定。因此,本文將推導阻尼器之阻尼係數依彈性應變能及樓層剪力作分配的理論,並與常用之平均分配法作比較。
    建築物因使用性、功能性與美觀需求,常有側向勁度或質量不規則的情形發生而形成立面不規則之結構。本研究將針對該類型結構探討使用黏性阻尼器之設計方法,主要內容包括推導:(1)阻尼係數依平均分配法作分配(2)阻尼係數依彈性應變能作分配(3)阻尼係數依樓層剪力作分配等三種阻尼器阻尼的分配方法並將之運用於四種結構形式:(1)規則型結構(2)立面不規則-勁度不規則之軟層(弱層)結構(3)立面不規則-勁度不連續之Setback Building(4)立面不規則-質量不規則之晶圓廠內部結構,本文將以SAP2000N進行動態分析,比較結構物使用不同阻尼係數方式分配方法所造成各樓層反應之差異性。
    由本研究之結果顯示,三種立面不規則型結構物依彈性應變能分配阻尼係數所造成之樓層反應(樓層相對位移、層間變位角)控制較其他兩種為佳。


    The design of viscous damper has been following the FEMA specifications and MCEER reports according to the desired added damping ratio to the building structures. According to the formula, the total added damping coefficient of viscous dampers is determined. However, there exists limited information regarding the vertical distribution of the total damping coefficient of the viscous dampers along the height of the building. In the study, a distribution method based on the elastic strain energy method has been derived. The existing methods such as uniform distribution, distributions based on story shear and lateral story stiffness are compared when these methods are applied to regular building structures and vertically irregular building structures. Based on the study, the proposed distribution method are more effective than other distribution methods in reducing the seismic responses of the structures. This is particularly true for the application to the buildings with soft stories.

    目 錄 中文摘要 I 英文摘要 III 誌謝 V 目錄 VII 表索引 XI 圖索引 XVII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景及目的 1 1.2 研究重點與內容 2 第二章 含黏性阻尼器減震結構之設計理論 5 2.1 前言 5 2.2 液態黏性阻尼器之介紹及力學性質 5 2.2.1 液態黏性阻尼器之介紹 5 2.2.2 液態黏性阻尼器之力學性質 5 2.3 現今含液態黏性阻尼器結構之等效阻尼比 7 2.3.1 結構系統中各桿件所貢獻之阻尼比 7 2.3.2 黏性阻尼器所提供之阻尼比 8 2.3.3 含黏性阻尼系統結構之有效阻尼比 9 2.3.4 含線性黏性阻尼器之有效阻尼比 11 2.3.4.1 含線性黏性阻尼器之有效阻尼比- 對角斜撐裝置 12 2.3.4.2 含線性黏性阻尼器之有效阻尼比- K型及其他斜撐裝置 12 2.3.5 含非線性黏性阻尼器之等效阻尼比 13 2.3.5.1 含非線性黏性阻尼器之等效阻尼比- 對角斜撐裝置 15 2.3.5.2 含非線性黏性阻尼器之等效阻尼比- K型及其他斜撐裝置 15 2.3.6 液態黏性阻尼器之設計 16 2.3.6.1 線性黏性阻尼器之設計 16 2.3.6.2 非線性黏性阻尼器之設計 17 第三章 黏性阻尼器應用於立面不規則結構之減震設計理論 21 3.1 設計構想 21 3.2 設計公式推導 22 3.2.1 阻尼常數依層間剪力作分配 22 3.2.2 阻尼常數依彈性應變能作分配 23 第四章 數值分析驗証 27 4.1 SAP2000N黏性阻尼器之模擬 27 4.2 線性黏性阻尼器識別阻尼比之方式 27 4.3 分析構架模型 29 4.3.1規則型結構 29 4.3.1.1 結構耐震靜力分析-規則型結構 29 4.3.1.2 分析選用之地震資料 35 4.3.1.3 阻尼系統之設計 35 4.3.1.4 SAP2000N分析之結果 36 4.3.2 具軟層之結構 37 4.3.2.1 結構耐震靜力分析-具軟層之結構 38 4.3.2.2 分析選用之地震資料 43 4.3.2.3 阻尼系統之設計 43 4.3.2.4 SAP2000N分析之結果 44 4.3.3 Setback Building 46 4.3.3.1 結構耐震靜力分析-Setback Building 46 4.3.3.2 分析選用之地震資料 49 4.3.3.3 阻尼系統之設計 49 4.3.3.4 SAP2000N分析之結果 50 4.3.4 晶圓廠結構 52 4.3.4.1 分析選用之地震資料 52 4.3.4.2 阻尼系統之設計 52 4.3.4.3 SAP2000N分析之結果 53 第五章 結論 55 參考文獻 57

    參考文獻
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