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研究生: 陳柏州
Chen, Po-Chou
論文名稱: 液流阻尼器應用於簡支橋樑抗震之研究
Aseismatic analysis of Fluid Damper controlled Steel Bridges
指導教授: 徐德修
Hsu, Deh-Shiu
朱世禹
Chu, Shih-Yu
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: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 99
中文關鍵詞: 鋼橋減震消能元件液流阻尼器簡支橋樑非線性動力分析法
外文關鍵詞: energy dissipation device, Fluid Damper, simply supported bridges, aseismatic of steel bridges, nonlinear dynamic procedure
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  • 近年來隨著國內運輸工程之迅速發展,鋼橋的使用十分廣泛,其技術已經十分成熟,而在鋼橋之消能技術方面,尚有極多的研究空間。而阻尼減震裝置已成功的應用在一般建築之中。在此我們將以液流阻尼器為阻尼裝置裝設在三維單跨之立體簡支鋼橋上並觀察其消能效果,包括上部結構與橋墩間之相對位移對落橋之影響。
    文中以非線性動力法利用SAP2000套裝軟體分析安裝液流阻尼器之鋼橋減震效果。首先說明SAP2000程式與非線性動力分析法,並以實際之設計例探討液流阻尼器在三維立體簡支橋樑受到地震力作用時的減震功能。在本文分析實例中顯示其對落橋機能之減震效果十分顯著。文中並進一步探討液流阻尼器對於簡支橋樑結構之防震功能。

    In recent years, the application of steel bridges is extremely popularized, and the related technology is already well developed. On the vibration reduction of steel bridges, there are still lots of space for development. Damping vibration reduction technology has been successfully applied practically. We will observe the effect on energy reduction, and the problem of bridge collapse by investigate the influence of the relative displacement between superstructure and bridge pier, with examples of three-dimensional simply supported steel bridges installed by fluid dampers.
    In the study, SAP2000 software package is used to analyze the vibration reduction of steel bridges with nonlinear dynamic analysis. The SAP2000 software package is explained firstly, and then the nonlinear dynamic procedure is introduced. Practical design examples of three-dimensional simply supported steel bridge with and without fluid damper subjected to earthquake excitations are then analyzed to discuss the function of the vibration reductions. Results show that the fluid dampers on vibration reduction of bridge collapse function are extremely remarkable. Furthermore, the aseismatic function of the simply supported bridge by installing fluid dampers are also discussed on the safety of superstructures.

    中文摘要Ⅰ 英文摘要Ⅱ 致謝Ⅲ 目錄Ⅳ 表目錄Ⅶ 圖目錄Ⅷ 第一章 緒論 1 1.1研究動機 1 1.2研究背景 2 1.2.1被動控制 4 1.3本文內容 5 第二章 文獻回顧 6 2.1液流阻尼器簡介 6 2.2液流阻尼器力學模式 8 2.3非線性動力分析法( NDP ) 9 2.3-1非線性靜力分析法( NSP ) 9 2.3-2可接受的準則( Acceptance Criteria ) 10 2.3-3非線性分析的準則 11 2.4直接積分法 12 2.5橋樑之質量矩陣 15 2.6橋樑系統之勁度矩陣 15 2.7橋樑系統之阻尼矩陣 19 第三章 程式架構之建立與解析 20 3.1程式架構之建立 20 3.2定義塑鉸性質 22 3.3分析方法 23 3.4運動方程式推導 23 3.5橋樑平面運動方程式 25 3.6結構動能 25 3.7結構位能 26 3.8平衡方程式 28 第四章 實例分析 30 4.1簡支橋樑空構架與加裝液流阻尼器時之受震行為 33 4.2改變地震力強度對結構物之影響 35 4.2.1大梁所受軸力情形 38 4.2.2液流阻尼器控制情形 39 第五章 結論與建議 88 5.1 結論 88 5.2 建議 89 參考文獻 90 附錄 94

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