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研究生: 郭冠吾
Kuo, Kuan-Wu
論文名稱: 液流阻尼器於結構碰撞控制之研究
Application of Fluid Damper in Structural Pounding Problem
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: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 97
中文關鍵詞: ANSYS液流阻尼器結構碰撞非線性動力歷時分析
外文關鍵詞: ANSYS, fluid dampers, structural pounding problem, nonlinear dynamic behavior.
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  • 本研究將透過有限元素法之電腦輔助工程分析軟體ANSYS,嘗試以直接裝設消能元件-液流阻尼器連結於兩相鄰結構物之間,探討其於結構碰撞問題上之防治功效,並有別於以往大部分之模擬皆使材料維持在彈性範圍之內,本研究中針對之個案允許其材料進入降伏階段,透過不同案例進行相鄰結構物受地震力擾動之非線性動力歷時分析,除可透過各項系統反應及控制率了解其減震及消能效益外,本研究亦關注裝設位置對於其消能效益之影響以及裝設液流阻尼器後是否對結構物本身造成額外負擔等議題。並得到以下結論:

    1.液流阻尼器對於避免結構物碰撞有顯著的功效,且不會對結構物造成額外的負面負擔。

    2.裝設於越高樓層時液流阻尼器之消能防撞效果也越顯著,其效果隨著裝設位置下探而降低。

    In this study, the energy dissipation devices-fluid dampers are installed between the adjacent building directly. The computer-aided software package ANSYS is being used throughout the analysis to investigate the effectiveness of prevention in structural pounding problem. The main purpose of the thesis is to investigate the nonlinear dynamic behavior and to find the responses of the structures, which could reflect the aseismatic capacity of the damper systems. The location of the dampers and whether the dampers offer unnecessary affect to the structure are also concerned in this work. The conclusions are as follow:

    1.The fluid dampers have significant effect on avoiding structural pounding problems, and impose no additional loading to structure.

    2.It’s obvious that fluid damper will give significant efficiency when it is set up at higher floor.

    中文摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 IV 表目錄 VII 圖目錄 VIII 第 一 章 緒論 12 1.1 前言 12 1.2 研究動機及目的 13 1.3 研究方法與本文內容 15 第 二 章 文獻回顧 16 2.1 液流阻尼器 16 2.1.1 液流阻尼器發展歷史【15】 16 2.1.2 基本構造及原理 17 2.1.3 液流阻尼器之力學模式 19 2.1.4 液流阻尼器優點 21 2.2 結構碰撞之相關文獻 22 2.3 現行之結構物間距規定 25 第 三 章 程式架構及理論基礎 27 3.1 ANSYS程式介紹 27 3.2 有限元素法 28 3.3 動力分析 29 3.3.1 Modal Analysis 30 3.3.2 Transient Dynamic Analysis 31 3.3.3 Newmark time integration method 32 3.3.4 Newton Raphson Method 35 3.4 材料特性與破壞模式 37 3.4.1 結構鋼之力學性質 38 3.4.2 延性材料降伏與破壞準則 40 第 四 章 結構案例設定 43 4.1 材料性質設定 43 4.2 結構模型建立 45 4.3 元素網格建立 50 4.4 案例設定說明 53 4.4.1 支承設定 53 4.4.2 載重設定 53 4.4.3 觀測點設定 56 4.4.4 液流阻尼器設定 57 4.5 控制率定義說明 58 第 五 章 分析結果與討論 59 5.1 模態分析結果 59 5.2 案例分析討論 67 5.2.1 液流阻尼器裝設案例分析 67 5.2.2 液流阻尼器裝設位置分析 78 5.2.3 液流阻尼器對結構物本體影響分析 87 第 六 章 結論與建議 92 6.1 結論 92 6.2 建議 93 參考文獻 95 自述 97

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    下載圖示 校內:2014-08-31公開
    校外:2014-08-31公開
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