NCREE-2017-012
時間 2017-07-30
標題 具短衝程阻尼器之調諧質量阻尼器研究
作者 孟繁嫣、賴勇安、連冠華、鍾立來、劉俊秀
摘要
現有調諧質量阻尼器之模型,阻尼器與質量塊之衝程相同,因此須選用較長衝程之阻尼器,在工程設計上必須預留相當阻尼器長度之空間及預期衝程距離,且長衝程阻尼器之高精度需求,於施工上也需要較佳的技術,使其造價較高且維護不易。根據此特性,本研究針對降低被動式TMD之阻尼器衝程,提出「具短衝程阻尼器之調諧質量阻尼器(SSD-TMD)」,將TMD之勁度分成兩段,並將阻尼器與第一段勁度並聯,再與第二段勁度串聯,接在質量塊之上,使其產生之衝程不相同,期望能大幅降低阻尼器之衝程,減少種種設計與施工上的困難。首先提出SSD-TMD之模型,沿用傳統TMD最佳化設計參數提出SSD-TMD之設計參數,利用直接搜尋法求得SSD-TMD所需之最佳化設計參數-最佳化勁度因子與最佳化阻尼係數因子,並求出SSD-TMD與傳統TMD之減振效果比、阻尼器衝程比與質量塊衝程比,接著利用曲線擬合與迴歸法提出單自由度結構加裝SSD-TMD最佳化設計公式。最後提出台北101結構案例分析,利用特徵分析、頻率反應函數及風力歷時數值模擬,綜合比較單自由度結構、單自由度結構加裝傳統TMD及單自由度結構加裝不同勁度比之SSD-TMD的減振效果,並進行SSD-TMD之勁度因子與阻尼係數因子敏感度分析。分析結果顯示SSD-TMD能有效大幅降低阻尼器衝程,且在適當的設計下,減振效果及質量塊衝程都略優於傳統TMD,但阻尼器必須付出較傳統TMD大之阻尼力。
關鍵字 調諧質量阻尼器、短衝程阻尼器、最佳化設計、阻尼器衝程
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