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研究生: 郭世明
Shin-Ming Kuo
論文名稱: 黏性阻尼器於結構隔震設計之應用分析
Analytical Study on the Role of Viscous Dampers in Seismic Isolation Systems
指導教授: 黃震興
Jenn-Shin Hwang
口試委員: 陳瑞華
Rwey-Hua Cherng
宋裕祺
Yu-Chi Sung
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: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 240
中文關鍵詞: 近斷層地震隔震系統鉛心橡膠支承墊性阻尼器
外文關鍵詞: Isolation Systems, LRB, FVD, Near-Field Earthquakes
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  • 摘要
    雖然隔震設計的防震效益已在試驗室及實務工程上獲得驗證,但是在較軟弱的地層及近斷層地帶,隔震設計的應用則是面臨著位移過大的挑戰。由於軟弱土層所傳遞之地震波週期較長,容易造成隔震系統產生過大之位移,而近斷層地震由於具有脈衝之速度波,在一些研究之中亦顯示其可能造成隔震系統產生過大之位移。由上述之說明及國內各地斷層遍佈的事實,且九二一地震確實測得許多近斷層地震及長週期地震資料,可知國內使用隔震設計時必將經常遭遇隔震系統位移需求過大的問題,為使隔震系統傳遞之水平力不至於明顯放大,又可同時控制隔震系統之位移,非線性黏性阻尼器在國內隔震設計的應用必將成為不可或缺的工具。
    同時,隔震設計若兼顧最大考量地震(MCE)及近斷層地震(NFE)進行設計,則又可能因隔震設計過於保守使得隔震系統剛性過大或阻尼力過大而導致對中小地震(Frequently Occurred 及 Occasionally Occurred)失去隔震功效。所以,要設計一個優質的隔震系統,在不考慮使用目前尚不是非常穩定可靠的半主動控制方法下,欲使得隔震系統得以在小、中、大地震及近斷層地震作用下均能完善地發揮其隔震功能是非常困難的。
    根據上述之討論,本研究的主要目的乃在於利用非線性黏性阻尼器(包含 及 之非線性黏性阻尼器),合併使用具雙線性遲滯特性的鉛心橡膠支承墊,試圖發展出可以在小、中、大地震及近斷層地震中發揮效果的隔震系統。並比較 及 之非線性黏性阻尼器對於隔震設計之應用。


    Abstract
    The excessive displacement demand on the isolation system by long period and/or near field earthquake ground motions is always a concern when designing a seismically isolated structure. If the isolated structure is designed with respective to the demand of maximum considered earthquakes and/or near field earthquakes, the isolation system may not perform effectively well when the isolated structure is subjected to small and moderate earthquakes. Therefore, it is very difficult to design an isolation system that will perform effectively across small, moderate and major earthquakes (or call it all purpose isolation system, APIS).
    It has been recognized that to include viscous dampers in an isolation system is an effective method to control the displacement response without dramatically increasing the transmitted force of the isolation system. This is due to the existence of a phase lag between the damper force and damper displacement while most of isolation bearings such as lead-rubber bearings has an in-phase behavior between their force and displacement. In this study, analytical study is conducted to study the significance of damping exponent and in an isolation system composed of viscous dampers and lead-rubber bearings. Conceptually, the purpose for adopting the so far never-used (in civil engineering structures) viscous dampers with is to fulfill the requirement of an APIS. This is because the viscous damper is an redundant when the isolated structure is subjected to small and moderate earthquakes, and is efficiently effective while major earthquakes strike.

    目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅲ 誌謝 Ⅴ 目錄 Ⅶ 表索引 Ⅸ 圖索引 ⅩⅠ 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 4 第二章 含黏性阻尼器結構之設計理論 7 2.1 前言 7 2.2 液態黏性阻尼器之介紹及力學性質 7 2.3 現今含液態黏性阻尼器結構之等效阻尼比 9 2.3.1結構系統中各桿件所貢獻之阻尼比 9 2.3.2含線性黏性阻尼器之等效阻尼比 11 2.3.3含非線性黏性阻尼器之等效阻尼比 12 2.4 非線性黏性阻尼器之比較 14 2.4.1等效阻尼比之比較 14 2.4.2最大阻尼力之比較 14 2.4.3小結 16 第三章 隔震系統之反應與分析 19 3.1隔震系統傳遞之設計水平地震力 19 3.1.1隔震系統設計參數 19 3.1.2擬靜力(Quasi-static)公式推導及計算 21 3.1.3擬靜力公式之可靠性驗證 23 3.1.4設計水平地震力之參數分析 24 3.2 非設計地震作用下隔震系統傳遞之最大水平地震力 27 3.2.1分析模式建立 27 3.2.2公式推導 29 3.2.3相關參數靜力分析 30 3.2.4小結 32 3.3 單自由度隔震系統之動力分析 33 3.3.1建立有效率的動力分析程式 34 3.3.2動力分析結果討論 35 3.3.2.1有效週期 與設計等效阻尼比 之選擇 35 3.3.2.2LRB阻尼比 與阻尼器阻尼比 之分配 36 3.3.2.3黏性阻尼器非線性係數 值之選擇 37 第四章 動力分析案例 39 4.1 案例簡介 39 4.2 隔震層設計 39 4.3 動力分析結果 40 4.3.1分析方法與輸入地震資料 40 4.3.2設計位移之影響 40 4.3.3設計地震作用下之 值比較 41 4.3.4中小地震作用下之 值比較 41 4.3.5近斷層地震作用下之 值比較 42 4.3.6阻尼器阻尼比 之影響 43 第五章 結論 45 參考文獻 47 附表 51 附圖 57 表索引 表3-1 十五筆國內外地震資料 51 表3-2 動力分析輸入地震資料 52 表4-1 設計建築物載重數據 53 表4-2 隔震層設計參數一覽表 54~55 圖索引 圖2-1 含run-through rod液態阻尼器之縱向剖面圖 57 圖2-2 線性與非線性阻尼器之力學關係 57 圖2-3 線性與非線性阻尼器之力與位移遲滯迴圈 58 圖2-4 黏性與黏彈性阻尼器之力與位移遲滯迴圈 58 圖2-5 承受正弦運動下之單自由度系統 59 圖2-6 彈性應變能 ( )及阻尼器消散之能量( )示意圖 59 圖2-7 非線性黏性阻尼器位移與阻尼比關係圖 60 圖2-8 非線性黏性阻尼器遲滯迴圈比較圖 60 圖3-1 LRB之雙線性消能遲滯迴圈圖 61 圖3-2 (a)黏性阻尼器與彈性結構物組合系統之遲滯迴圈示意圖(b)黏性阻尼器與鉛心橡膠支承墊組合遲滯迴圈 62 圖3-3 模擬含LRB及黏性阻尼器組合系統諧和運動之位移與速度歷時圖 63 圖3-4(a) 靜力與動力分析所得之最大水平地震力 比較( =2.0sec) 64 圖3-4(b) 靜力與動力分析所得之最大水平地震力 比較圖( =2.5sec) 65 圖3-4(c) 靜力與動力分析所得之最大水平地震力 比較圖( =3.0sec) 66 圖3-4(d) 靜力與動力分析所得之最大水平地震力 比較圖( =3.5sec) 67 圖3-4(e) 靜力與動力分析所得之最大水平地震力 比較圖( =4.0sec) 68 圖3-5(a) 靜力與動力分析所得之最大位移 比較圖( =2.0sec) 69 圖3-5(b) 靜力與動力分析所得之最大位移 比較圖( =2.5sec) 70 圖3-5(c) 靜力與動力分析所得之最大位移 比較圖( =3.0sec) 71 圖3-5(d) 靜力與動力分析所得之最大位移 比較圖( =3.5sec) 72 圖3-5(e) 靜力與動力分析所得之最大位移 比較圖( =4.0sec) 73 圖3-6 LRB阻尼比 與設計水平地震力 關係圖 74~76 圖3-7 設計水平地震力增加率 與 關係圖 77~78 圖3-8(a) 設計地震下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖 ( 3.0 sec, 0.20) 79 圖3-8(b) 設計地震下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖 ( 3.0 sec, 0.25) 80 圖3-8(c) 設計地震下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖 ( 3.0 sec, 0.30) 81 圖3-8(d) 設計地震下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖 ( 3.0 sec, 0.35) 82 圖3-8(e) 設計地震下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖 ( 3.0 sec, 0.40) 83 圖3-9(a) 設計地震下LRB阻尼比 與最大加速度受力反應下之(1) 及(2) 關係圖( =3.0sec, 0.20) 84 圖3-9(b) 設計地震下LRB阻尼比 與最大加速度受力反應下之(1) 及(2) 關係圖( =3.0sec, 0.25) 85 圖3-9(c) 設計地震下LRB阻尼比 與最大加速度受力反應下之(1) 及(2) 關係圖( =3.0sec, 0.30) 86 圖3-9(d) 設計地震下LRB阻尼比 與最大加速度受力反應下之(1) 及(2) 關係圖( =3.0sec, 0.35) 87 圖3-9(e) 設計地震下LRB阻尼比 與最大加速度受力反應下之(1) 及(2) 關係圖( =3.0sec, 0.40) 88 圖3-10 非設計地震之加速度反應譜示意圖 89 圖3-11(a) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.3 , 0.20) 90 圖3-11(b) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.3 , 0.25) 91 圖3-11(c) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.3 , 0.30) 92 圖3-11(d) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.3 , 0.35) 93 圖3-11(e) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.3 , 0.40) 94 圖3-12(a) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.5 , 0.20) 95 圖3-12(b) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.5 , 0.25) 96 圖3-12(c) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.5 , 0.30) 97 圖3-12(d) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.5 , 0.35) 98 圖3-12(e) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 0.5 , 0.40) 99 圖3-13(a) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 1.5 , 0.20) 100 圖3-13(b) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 1.5 , 0.25) 101 圖3-13(c) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 1.5 , 0.30) 102 圖3-13(d) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 1.5 , 0.35) 103 圖3-13(e) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 1.5 , 0.40) 104 圖3-14(a) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 2.0 , 0.20) 105 圖3-14(b) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 2.0 , 0.25) 106 圖3-14(c) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 2.0 , 0.30) 107 圖3-14(d) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 2.0 , 0.35) 108 圖3-14(e) 非設計地震作用下不同LRB阻尼比 所得之(1)最大水平地震力 與(2)最大位移 關係圖( 2.0 , 0.40) 109 圖3-15(a) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.20) 110 圖3-15(b) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.25) 111 圖3-15(c) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.30) 112 圖3-15(d) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.35) 113 圖3-15(e) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.40) 114 圖3-16(a) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.20) 115 圖3-16(b) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.25) 116 圖3-16(c) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.30) 117 圖3-16(d) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.35) 118 圖3-16(e) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.40) 119 圖3-17(a) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.20) 120 圖3-17(b) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.25) 121 圖3-17(c) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.30) 122 圖3-17(d) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.35) 123 圖3-17(e) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.40) 124 圖3-18(a) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.20) 125 圖3-18(b) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.25) 126 圖3-18(c) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.30) 127 圖3-18(d) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.35) 128 圖3-18(e) 非設計地震作用下 與實際等效阻尼比(1) (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.40) 129 圖3-19(a) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.20) 130 圖3-19(b) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.25) 131 圖3-19(c) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.30) 132 圖3-19(d) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.35) 133 圖3-19(e) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.3 , 0.40) 134 圖3-20(a) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.20) 135 圖3-20(b) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.25) 136 圖3-20(c) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.30) 137 圖3-20(d) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.35) 138 圖3-20(e) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 0.5 , 0.40) 139 圖3-21(a) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.20) 140 圖3-21(b) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.25) 141 圖3-21(c) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.30) 142 圖3-21(d) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.35) 143 圖3-21(e) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 1.5 , 0.40) 144 圖3-22(a) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.20) 145 圖3-22(b) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.25) 146 圖3-22(c) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.30) 147 圖3-22(d) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.35) 148 圖3-22(e) 非設計地震作用下 與(1)相位差 (2) (3) 關係圖( 2.0 , 0.40) 149 圖3-23 一般人工地震之加速度反應譜( 1, 0.4, 0.7) 150 圖3-24 近斷層人工地震之加速度反應譜( 1, 0.4, 0.7) 151 圖3-25(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 0.4,一般人工地震) 152 圖3-25(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 0.4,近斷層人工地震) 153 圖3-26(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 1.5,一般人工地震) 154 圖3-26(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 1.5,近斷層人工地震) 155 圖3-27(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 0.4,一般人工地震) 156 圖3-27(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 0.4,近斷層人工地震) 157 圖3-28(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 1.5,一般人工地震) 158 圖3-28(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 1.5,近斷層人工地震) 159 圖3-29(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( , 0.4,一般人工地震) 160 圖3-29(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( , 0.4,近斷層人工地震) 161 圖3-30(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( , 1.5,一般人工地震) 162 圖3-30(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( , 1.5,近斷層人工地震) 163 圖3-31(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 0.4,一般人工地震) 164 圖3-31(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 0.4,近斷層人工地震) 165 圖3-32(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 1.5,一般人工地震) 166 圖3-32(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 1.5,近斷層人工地震) 167 圖3-33(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 0.4,一般人工地震) 168 圖3-33(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 0.4,近斷層人工地震) 169 圖3-34(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 1.5,一般人工地震) 170 圖3-34(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 1.5,近斷層人工地震) 171 圖3-35(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1, 0.20, 0.10,CHY101NS) 172 圖3-35(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1, 0.20, 0.15,CHY101NS) 173 圖3-36(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1, 0.30, 0.10,CHY101NS) 174 圖3-36(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1, 0.30, 0.15,CHY101NS) 175 圖3-36(c) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1, 0.30, 0.20,CHY101NS) 176 圖3-37(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1, 0.40, 0.10,CHY101NS) 177 圖3-37(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1, 0.40, 0.20,CHY101NS) 178 圖3-37(c) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1, 0.40, 0.30,CHY101NS) 179 圖3-38(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2, 0.20, 0.10,CHY101NS) 180 圖3-38(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2, 0.20, 0.15,CHY101NS) 181 圖3-39(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2, 0.30, 0.10,CHY101NS) 182 圖3-39(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2, 0.30, 0.15,CHY101NS) 183 圖3-39(c) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2, 0.30, 0.20,CHY101NS) 184 圖3-40(a) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2, 0.40, 0.10,CHY101NS) 185 圖3-40(b) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2, 0.40, 0.20,CHY101NS) 186 圖3-40(c) 單自由度系統於不同有效週期時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2, 0.40, 0.30,CHY101NS) 187 圖3-41(a) 單自由度系統輸入CHY101NS地震時動力分析所得之(1)水平地震力歷時與(2)位移歷時圖( 1, 3.0sec, 0.30, 0.15) 188 圖3-41(b) 單自由度系統輸入CHY101NS地震時動力分析所得之(1)水平地震力歷時與(2)位移歷時圖( 1, 3.0sec, 0.40, 0.20) 189 圖3-42(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 0.20,一般人工地震) 190 圖3-42(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 0.20,近斷層人工地震) 191 圖3-43(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 0.30,一般人工地震) 192 圖3-43(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 0.30,近斷層人工地震) 193 圖3-44(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 0.40,一般人工地震) 194 圖3-44(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.3 , 0.40,近斷層人工地震) 195 圖3-45(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 0.20,一般人工地震) 196 圖3-45(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 0.20,近斷層人工地震) 197 圖3-46(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 0.30,一般人工地震) 198 圖3-46(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 0.30,近斷層人工地震) 199 圖3-47(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 0.40,一般人工地震) 200 圖3-47(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 0.5 , 0.40,近斷層人工地震) 201 圖3-48(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 0.20,一般人工地震) 202 圖3-48(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 0.20,近斷層人工地震) 203 圖3-49(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 0.30,一般人工地震) 204 圖3-49(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 0.30,近斷層人工地震) 205 圖3-50(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 0.40,一般人工地震) 206 圖3-50(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 1.5 , 0.40,近斷層人工地震) 207 圖3-51(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 0.20,一般人工地震) 208 圖3-51(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 0.20,近斷層人工地震) 209 圖3-52(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 0.30,一般人工地震) 210 圖3-52(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 0.30,近斷層人工地震) 211 圖3-53(a) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 0.40,一般人工地震) 212 圖3-53(b) 單自由度系統於不同LRB阻尼比 時動力分析所得之(1)最大水平地震力與(2)最大位移圖( 2.0 , 0.40,近斷層人工地震) 213 圖4-1 設計建築物結構系統示意圖 214 圖4-2 人工地震資料之加速度反應譜 215 圖4-3 輸入人工地震於隔震結構( 3sec, 0.30)以SAP2000N進行動力分析所得遲滯迴圈比較圖(a) Case 1;(b) Case 2 216 圖4-4 輸入HWA015EW地震於隔震結構( 3sec, 0.30)以SAP2000N進行動力分析所得遲滯迴圈比較圖(a) Case 1;(b) Case 2 217 圖4-5 輸入El Centro地震於隔震結構( 3sec, 0.30)以SAP2000N進行動力分析所得遲滯迴圈比較圖(a) Case 1;(b) Case 2 218 圖4-6 輸入CHY101NS地震於隔震結構( 3sec, 0.30)以SAP2000N進行動力分析所得遲滯迴圈比較圖(a) Case 1;(b) Case 2. 219 圖4-7 輸入人工地震於Case 3之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.15, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 220 圖4-8 輸入人工地震於Case 6之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.15, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 221 圖4-9 輸入HWA015EW地震於Case 3之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.15, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 222 圖4-10 輸入HWA015EW地震於Case 6之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.15, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 223 圖4-11 輸入El Centro地震於Case 3之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.15, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 224 圖4-12 輸入El Centro地震於Case 6之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.15, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 225 圖4-13 輸入CHY101NS地震於Case 3之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.15, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 226 圖4-14 輸入CHY101NS地震於Case 6之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.15, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 227 圖4-15 輸入HWA015EW地震於Case 4之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.20, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 228 圖4-16 輸入HWA015EW地震於Case 5之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.25, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 229 圖4-17 輸入HWA015EW地震於Case 7之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.20, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 230 圖4-18 輸入HWA015EW地震於Case 8之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.25, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 231 圖4-19 輸入El Centro地震於Case 4之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.20, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 232 圖4-20 輸入El Centro地震於Case 5之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.25, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 233 圖4-21 輸入El Centro地震於Case 7之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.20, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 234 圖4-22 輸入El Centro地震於Case 8之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.25, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 235 圖4-23 輸入CHY101NS地震於Case 4之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.20, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 236 圖4-24 輸入CHY101NS地震於Case 5之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.25, 0.4)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 237 圖4-25 輸入CHY101NS地震於Case 7之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.20, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 238 圖4-26 輸入CHY101NS地震於Case 8之隔震結構( 3sec, 0.15, 0.25, 1.5)於SAP2000N進行動力分析所得(a)LRB遲滯迴圈;(b)阻尼器遲滯迴圈;(c)LRB + FVD遲滯迴圈圖 239

    參考文獻
    1. Elsesser, E., Jokerst, M. and Naaseh, S. “Historic Upgrades in San Francisco,” Civil Engineering, ASCE, pp. 50-57, October, 1997.
    2. Zayas, V. A., Low, S. S., Mahin, S. A., The FPS Earthquake Resisting System, EERC Report No. UCB/EERC-87/01, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, 1994.
    3. Waiters, M. T., Honeck B, Elsesser E. Use of seismic isolation in new and retrofit construction. In: Proceedings Joint ASME/JSMR Pressure Vessels and Piping Conference, Seismic, Shock, and Vibration Isolation. PVP-Vol. 319. pp. 31-38. American Society of Mechanical Engineers ,Honolulu, Hawaii, 1995.
    4. Youssef N, Nuttall B, Rahman A, Tahtakran O. The role reinforce concrete in the stiffening and strengthening above base isolation for a tall historic landmark; Los Angeles City Hall. In: Proceedings Third National Concrete and Masonry Engineering Conference, 2:729-735, San Francisco, Calif., 1995.
    5. Los Angeles County Operation Center, DMJM Inc., 1993.
    6. Kelly, J. M., Earthquake-Resistant Design with Rubber, Sprigner-Verlag, London, 1997.
    7. 黃震興,"隔震技術應用的現階段概觀與展望",土木工程技術,第一期,pp.45-61,1995。
    8. Force Control Bearings for Bridges. Dynamic Isolation Systems, Inc., Berkeley, California, 1990.
    9. Kelly, J. M., Dynamic and Failure Characteristics of Bridgestone Isolation Bearing, EERC Report No. UCB/EERC-91/04, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, 1994.
    10. Multi-Rubber Bearing. Bridgestone Engineering Products Company Huntington Beach, California, 1993.
    11. Friction Pendulum Seismic Isolation Bearings. Earthquake Protection System, Inc., San Francisco, California, l993.
    12. Manual for Menshin Design of Highway Bridge, Public Work Research Institute, Tsukuba City, Japan, 1992.
    13. Uniform Building Code, International Conference of Building Officials, Whittier, CA1997.
    14. NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures, Building Seismic Safety Council, National Institute of Building Sciences, Washington D.C., 2001.
    15. Guide Specifications for Seismic Isolation Design, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C., 1999.
    16. 黃震興、張國鎮,"橋樑使用鉛心橡膠支承墊之設計指引",公路橋樑耐震設計規範之補充研究,交通部國道新建工程局研究報告087,pp7-1—7-35,台北,1997。
    17. 張國鎮、黃震興、蔡益超、高健章、蔡克銓,"建築物隔震消能系統設計規範條文、解說及範例之研究",內政部建築研究所研究報告,MOIS860008,台北,1997。
    18. 葉祥海、張國鎮、黃震興、蘇晴茂、甘錫瀅,"建築物隔震消能之示範計畫",內政部建研所研究報告,MOIS 882015,1999。
    19. 建築結構隔震設計規範,內政部,2003.
    20. 建築結構耐震設計規範,內政部,2005.
    21. Hall, J. F., Heaton, T. H., Halling, M. W. and Wald, D. J. “Near-Source Ground Motion and Its Effects on Flexible Buildings,” EERI Earthquake Spectra, Vol. 11, No. 4, 1995.
    22. Heaton, T. H., Hall, J. F., Wald, D. J. and Halling, M. W. “Response of High-Rise and Base-Isolated Buildings to a Hypothetical Mw 7.0 Blind Thrust Earthquake,” Science Vol. 267, pp. 206-217, 1995.
    23. Kasalanati, A. and Constantinou, M. C., Experimental Study of Bridge Elastomeric and Other Isolation and Energy Dissipation Systems with Emphasis on Uplift Prevention and High Velocity Near-Source Seismic Excitation, MCEER Report, MCEER-99-004, SUNY, Buffalo, 1999.
    24. Asher, J. W., Young, R. P. and Ewing, R. D. “Seismically Damping the San Bernadino County Medical Center,” Structural Engineering Forum Magazine, October, 1994.
    25. Chang SP, Makris N, Whittaker AS, and Thompson ACT, “Experimental and analytical studies on the performance of hybrid isolation systems”, Earthquake Engineering and. Structural Dynamics”, 2002, 31:421-443.
    26. Lin PY, Loh CH, Chung LL, Chang CP, and Roschke PN, “Semi-active controlled base-isolation system with magnetorheological damper”, Report Number NCREE-03-015, National Center for Research on Earthquake Engineering, Taipei, Taiwan, 2003.
    27. Sadek, F, and Mohraz B, “Semi-active control algorithm for structures with variable dampers”, Journal of Engineering Mechanics, Sep., pp. 981-990, 1998.
    28. FEMA, (1997), NEHRP Guidelines and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings, Reports No. 273 and 274, October, Washington, D.C
    29. Raggett, J. D., “Estimating Damping of Real Structures,” Journal of the structural division, Sept., 1975
    30. Chopra, Anil K., (1995), Dynamics of Structures, Prentice-Hall, New Jersey
    31. Seleemah, A.A., and Constantinou, M.C., (1997), Investigation of Seismic Response of Buildings with Linear and Nonlinear Fluid Viscous Dampers, Report No. NCEER-97-0004, National Center for Earthquake Engineering Research, Buffalo, New York
    32. 洪雅惠,“含非線性黏性阻尼器結構之減震試驗與分析”碩士論文,台灣科技大學,(2002)
    33. 陳偉松,“鉛心橡膠支承墊與黏性阻尼器組合隔震系統設計”碩士論文,台灣科技大學,(2003)
    34. 曾啟銘,“高阻尼橡膠支承墊與黏性阻尼器組合隔震系統設計”碩士論文,台灣科技大學,(2003).

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