預彎拱鈑結構消能阻尼器之研發

張簡嘉賞 ； 王彥博

《結構工程》 24卷4期 (2009/12) Pp. 73-91

https://doi.org/10.6849/SE.200912_24(4).0004

摘要

挫屈原為一種不穩定的結構行為，若無適當支撐，將導致軸力構件側向不穩定現象；然若經適當設計將其變位控制在引導的方向與範圍內，則因其幾何大變形導致材料極易達到非線性，而於往復運動中產生遲滯消能行為。本研究旨在藉此材料非線性行為，研發出一款新型的抗震消能阻尼器。經由一系列的理論公式推導、參數研究與元件性能測試，已可掌握本研究所研發之預彎拱鈑消能阻尼器的力學性質與遲滯消能特性。且由元件測試與理論分析結果顯示，預彎拱鈑於受拉與受壓之軸向荷載時會呈現不同特性的非線性彈性勁度。而試驗結果亦顯示，本研究所提阻尼器之位移與出力之遲滯消能特性與速度無關之位移相依型金屬阻尼器相近。此外，本研究更進一步嘗試將預彎拱鈑消能阻尼器安裝於五層樓鋼結構模型中，以地震模擬振動台進行一系列的耐震性能測試，以驗證本研究所提之阻尼器應用於結構抗震消能之可行性及其減震效益，由性能測試結果顯示，本研究所研發之預彎拱鈑消能阻尼器具有相當優異的減震效益。