簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林鋅銘
Lin, Xin-Ming
論文名稱: 鉛心橡膠支承隔震建築之參數識別
Parametric Identification for LRB Isolated Buildings
指導教授: 洪李陵
Hong, Li-Ling
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 121
中文關鍵詞: 鉛心橡膠支承系統基礎隔震建築隔震元件系統識別
外文關鍵詞: Lead-Rubber Bearing, Base-Isolated Structure, System Identification
相關次數: 點閱:107下載:4
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 近年來隨著隔震技術的發展,國內隔震建築之比例日漸增加,對於隔震建築監測與維護將成為日後的重要課題之一。本研究建立鉛心橡膠支承隔震建築之模型,以預測反應與量測反應的誤差平方和最小化進行非線性迴歸分析,識別出有意義之物理參數,並藉此判斷隔震建築之結構狀況。在完全量測且含雜訊的情況下,隔震層參數與上部結構樓層參數仍有相當正確的識別結果。對於部份量測之建築,以較低自由度的等效隔震系統進行識別;等效系統中的隔震層參數變化足以反映隔震元件之狀況,上部結構在量測樓層間的勁度值也可反映其結構狀況。最後本研究以中央氣象局裝置於花蓮慈濟醫院急診大樓之強震監測資料,利用本文之模型與識別方法進行參數識別,並根據識別結果評估結構物之健康狀況。

    In recent years, the proportion of isolated buildings was growing fast by the development of technology on seismic isolation. Therefore, the monitoring and maintenance of isolated buildings will become an important topic in the future. This thesis modeled Lead-Rubber Bearing Isolated Building, and minimize squared error with predict and measured data by nonlinear regression analysis to identify meaningful parameters, and to evaluate structural health of the isolated building. For the case of complete measurement and noises was added to the input and output, the identified values of seismic isolation parameters and parameters of the upper structure were almost identical to the exact ones. For incomplete measurement, it was replaced by an equivalent one of reduced degrees of freedom, and variation of seismic isolation parameters and parameters of the upper structure were shown structural health. Finally, this thesis used the recorded strong-motion data of emergency building of Tzu-Chi hospital in Hualien to identify meaningful parameters by system identification in this thesis, and to evaluate structural health of the building.

    摘要…………………………………………………………………I Extended Abstract………………………………………………II 誌謝…………………………………………………………………XI 目錄…………………………………………………………………XII 表目錄………………………………………………………………XIV 圖目錄………………………………………………………………XVI 符號表………………………………………………………………XIX 第一章 緒論………………………………………………………1 1.1 研究動機與目的………………………………………1 1.2 文獻回顧………………………………………………2 1.3 本文研究內容…………………………………………3 第二章 多自由度鉛心橡膠支承系統之模型建立………………5 2.1 LRB之構造特性…………………………………………5 2.2 LRB之力學行為…………………………………………6 2.3 多自由度LRB系統模型建立……………………………6 2.4 多自由度LRB系統非線性運動方程式之數值解………9 2.5 多自由度LRB非線性系統之數值反應分析流程………10 第三章 鉛心橡膠支承系統相關參數之敏感度分析……………16 3.1 LRB隔震建築之相關參數………………………………16 3.2 模擬反應………………………………………………17 3.3 敏感度分析……………………………………………18 第四章 多自由度鉛心橡膠支承系統之參數識別………………29 4.1 ARX模式介紹……………………………………………29 4.2 識別流程………………………………………………31 4.3 系統參數識別案例……………………………………33 4.4 系統分段識別案例……………………………………35 4.5 不完全量測系統參數識別案例………………………37 4.6 小結……………………………………………………42 第五章 實際鉛心橡膠支承基礎隔震建築之識別評估…………90 5.1 實際LRB基礎隔震建築物………………………………90 5.2 隔震參數與上部結構等效勁度之識別………………90 第六章 結論與建議………………………………………………111 6.1 結論……………………………………………………111 6.2 建議……………………………………………………112 參考文獻……………………………………………………………114 附錄A 一階微分方程式真解………………………………………116 附錄B 遞迴公式整理………………………………………………117 附錄C 花蓮慈濟醫院急診大樓之強震監測系統裝設……………118

    1.王惠敏(1988),「強震資料處理軟體系統之設計」,台灣大學海洋研究所碩士論文,台北。
    2.邱文龍(2002),「隔震橋梁之動力特性與系統識別」,國立台灣大學工學院土木工程學系碩士論文,台北。
    3.林谷屏(2003),「橡膠層墊對結構系統隔震效應之研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,台南。
    4.林敏朝、柯鎮洋、張國鎮、曾惠斌(2010),「隔震結構承受實際地震反應之探討-以慈濟醫院花蓮合心樓為例」,結構工程學刊,第25卷第3期,頁25-36。
    5.周文彥(2007),「非剪力型屋架樓層梁柱撓曲剛度之識別」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,台南。
    6.柯宏明(2004),「建築物系統識別與損壞評估之研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,台南。
    7.洪瑩真(2010),「中間樓層隔震建築物之試驗,設計與監測研究」,國立台灣大學工學院土木工程學系碩士論文,台北。
    8.陳景旭(2013),「鉛心橡膠支承系統等效阻尼比之研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,台南。
    9.高健章、林文山、張阿本(1995),「積層橡皮墊與雙向勁度鉛心橡皮墊之動力試驗」,國家地震工程研究中心,編號NCREE-95-003,台北。
    10.黃李暉(2006),「建築物樓層勁度識別與損壞評估之研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,台南。
    11.黃銘智(2000),「鉛心橡皮墊橋梁之系統識別─考慮土壤效應」,國立台灣大學工學院土木工程學系博士論文,台北。
    12.葉明紳(2013),「隔震結構等值參數識別與反應預估模型之建立研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,台南。
    13.賴尚賢(2006),「鉛心橡膠支承在隔震橋梁應用之探討」,台灣公路工程,第32卷第7期,頁15-30。
    14.內政部營建署,「建築物耐震設計規範與解說」,建築營管組,2011。
    15.中央氣象局,「花蓮慈濟醫院急診大樓結構物強震監測系統裝設計畫」,2004。
    16.Caravani, P., Watson, M.L., and Thomson, W.T., “Recursive Least Square Time Domain Identification of Structural Parameters”,Journal of Applied Mechanics, ASME, Vol. 44, pp. 135-140,1977.
    17.Chopra, A. K. (2000), Dynamic of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, 2d ed, Prentice Hall, New Jersey.
    18.Li, Y. and Mau, S.T., “A Case Study of MIMO System Identification Applied to Building Seismic Record”, Journal of Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol.20, pp.1045-1064, 1991.
    19.Ming-Chih Huang, Yen-Po Wang, Jer-Rong Chang, Yi-Hsuan Chen. Physical-Parameter Identification of Base- Isolated Buildings Using Backbone Curves. ASCE Journal of Structral Engineering 2009;135(9):1107-1114
    20.McVerry, G.H., “Structural Identification in the Frequency Domain from Earthquake Records”, Journal of Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol.8, pp.166-180, 1980.
    21.Skinner RI, Robinson W.H., McVerry G.H., Seismic isolation in New Zealand. Nuclear Engineering and Design 1991;127(2):281-289

    下載圖示 校內:2016-08-20公開
    校外:2019-08-20公開
    QR CODE