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研究生: 洪宏勇
Hung, Hung-Iung
論文名稱: 六角形機構液流阻尼器之減震應用
Seismic Application of Hexagon Fluid Damper Mechanism
指導教授: 徐德修
Hsu, Deh-Shiu
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: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 74
中文關鍵詞: 六角形機構結構分析結構控制液流阻尼器
外文關鍵詞: fluid damper, structural analysis, structural control, hexagon mechanism
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  • 液流阻尼器可有效提高結構之阻尼比,達到減震效果,然而一般建築結構基於使用性,均會提供相當勁度以限制其層間位移量,而導致阻尼器位移量降低,使得消能效果大打折扣。為達提高消能之目的,遂有菱形機構及六角形機構阻尼系統的提出,藉由其幾何變形放大阻尼器之位移,達到提高阻尼器消能之目的。論文中利用SAP2000N軟體進行數值模擬分析,在地震力作用下以諸多分析實例,證實六角形機構阻尼系統確實能有效放大位移量,達到消能減震之功能,並以自由振動法辨識阻尼比確認其修正阻尼器設計公式接近設計所需。

    Fluid dampers have been considered to be an efficient device on aseismatic engineering to increase structural damping ratio and so as to reduce the seismic responses. However, in general, inherent stiffness of the structures restrict the structural displacement in relatively small range. That is why the energy dissipation function deducted greatly. Rhombus and hexagon mechanism damper systems are proposed to enlarge the displacement subjected to the damper. Turns out the energy dissipation efficiency can be magnified to fulfill the aseismic engineering purposes. By means of numerical analysis with SAP2000N software package, various cases with the hexagon mechanism damper system installed in different types are analysed to simulate the structures subjected to excitations. It is found that hexagon mechanism can really enlarge the displacement of dampers and reduce the seismic responses to reach the goal of aseismatic structural control purpose. Furthermore, we identify the damping ratio by free vibration method to confirm the value of the correction damper formula.

    目 錄 摘要 I 誌謝 III 目錄 IV 表目錄 VII 圖目錄 VIII 第一章 緒論 1.1 研究目的 1 1.2 研究動機 1 1.3 本文內容 2 第二章 文獻回顧 2.1 液流阻尼器之簡介 4 2.2 液流阻尼器之特性分析 5 2.3 現今含液流黏滯性阻尼器結構之等效阻尼比 8 2.3.1 黏滯性阻尼所提供之阻尼比 8 2.3.2 含黏性阻尼系統結構之有效阻尼比 10 2.3.3 含線性黏滯性阻尼器之有效阻尼比 12 2.3.3.1 含線性黏性阻尼器之有效阻尼比 -對角斜撐裝置 14 2.3.3.2 含線性黏性阻尼器之有效阻尼比 -K型及其他斜撐裝置 15 2.3.4 液流阻尼器之設計 16 2.3.4.1線性黏性阻尼器之設計 16 2.4肘型斜撐位移放大因子 16 2.4.1 Constantinou之肘型斜撐理論 17 2.5菱形機構阻尼系統(Rhombus Mechanism Damper) 19 第三章 六角形機構之理論及應用 3.1 六角型裝置 21 3.1.1六角形機構放大理論 21 3.1.2放大因子 21 3.1.2.1變形諧和關係關係 22 3.1.2.2靜力平衡 23 3.1.3 設計注意事項之討論 25 3.2六角形機構運動時液流阻尼器所能消散之能量 26 3.3消能之應用 26 3.3.1 六角形斜撐裝置 26 3.3.2 角隅安裝 29 第四章 數值模擬 4.1 數值模擬說明 32 4.1.1 模型之建立 33 4.1.1.1對角斜撐阻尼系統(case 1) 34 4.1.1.2六角形斜撐阻尼系統(case 2) 35 4.1.1.3 六角形機構角隅安裝阻尼系統(case 3)36 4.1.2 自然頻率之檢驗及設計結構物之振態資料 37 4.2 案例分析比較 38 4.2.1 分析條件 38 4.2.2 數值模擬分析結果 39 4.2.2.1 數值模擬之樓層位移控制比較 42 4.2.2.2 數值模擬之樓層加速度控制比較 45 4.2.2.3 數值模擬之柱剪力與柱軸力控制比較 48 4.2.2.4 阻尼器之反應 53 4.3 系統阻尼比之模擬驗證 55 4.3.1 結構自由振動(Free Vibration) 位移反應識別理論 55 4.3.2 單層樓單跨構架模擬 56 4.3.3 三層樓剛構架結構模擬 61 4.4綜合討論 68 第五章 結論與建議 5.1 結論 70 5.2 建議 71 參考文獻 72

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    校外:2057-06-29公開
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