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技師報於85年11月18日土木日創刊
新聞局出版事業登記證局版省報字第48號


中華民國一○○年九月十日

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社務顧問：李咸亨(北區)、顏　聰(中區) 、徐德修 (南區)
社　　長：周子劍

副  社 長：蔡得時、吳朝景

總  編 輯：拱祥生
營運總監：巫垂晃

總  主 筆：莊均緯
本期主筆：魏嘉甫
執行編撰：李惠華
文字記者：許素梅

校舍結構以液流黏性阻尼器補強設計之算例分析（下）

吳亦閎技師

 

■「補強前」耐震能力評估

　本案例採用midas結構分析軟體及NCREE系統耐震能力詳細評估方法，分別對X向及Y向的正、負方向且考慮5%意外偏心效應，進行耐震能力評估之計算。評估步驟說明如下：

(1) 整理結構尺寸、材料性質等輸入資料。

(2) 建立結構模型。

(3) 編輯耐震詳細評估所需之文字檔。

(4) 執行非線性鉸輔助分析程式，完成非線性鉸性質之計算。

(5) 將完成之非線性鉸性質，匯入結構模型。

(6) 使用結構分析軟體執行非線性靜力側推分析。

(7) 執行性能目標地表加速度輔助分析程式，計算結構耐震容量AP值。

耐震評估結果整理如表5，其容量曲線圖及性能目標地表加速度圖如圖13至16。由表5可知該棟校舍結構物沿走廊方向(X向)之耐震容量AP為0.210g＜耐震需求0.280g；短向(Y向)之耐震容量AP為0.389g＞耐震需求0.280g。故本棟建築物於長向(X向) 耐震能力不足，需進行結構補強。

表5　現況耐震評估統計表

地震力 +X+(5%) -X(+5%) +Y-(5%) -Y(-5%)
作用方向
Vmax(kgf) 426,512 426,245 825,105 820,866
性能點 426,512 426,245 825,105 820,866
基底剪力V(kgf)
性能點頂層 9.25 9.25 7.50 7.75
質心最大位(cm)
性能點最大 3F：0.42 3F：0.41 3F：0.03 3F：0.03
層間變位角(％) 2F：0.86 2F：0.87 2F：0.12 2F：0.13
　 1F：1.33 1F：1.32 1F：0.18 1F：0.18
耐震容量AP(g) 0.210 0.210 0.389 0.389
耐震需求AT(g) 0.280 0.280 0.280 0.280
性能點準則 Vmax控制 Vmax控制 Vmax控制 Vmax控制
評估結果 不合格 不合格 合格 合格

 

 
圖13　+X向容量曲線圖及性能目標地表加速度圖   圖14　-X向容量曲線圖及性能目標地表加速度圖
     
 
圖15　+Y向容量曲線圖及性能目標地表加速度圖   圖16　-Y向容量曲線圖及性能目標地表加速度圖
     

 

 

 

表6　組尼比修正係數表

組尼比修正係數表
βe BＳ B1
< 0.02 0.80 0.80
0.05 1.00 1.00
0.10 1.33 1.25
0.20 1.60 1.50
0.30 1.79 1.63
0.40 1.87 1.70
> 0.5 1.93 1.75

 

圖17　基底剪力-屋頂位移曲線及雙線性化圖

 

表7　液流黏性阻尼器性質需求表

裝置樓層 線性阻尼器 非線性阻尼器
阻尼力 阻尼 衝程 非線性系數α 阻尼力 阻尼 衝程
kN kN-(S/mm) cm kN kN-(S/mm)α cm
3樓 64.7 0.759 ±5 0.3 121.8 32 ±5
2樓 123.2 0.759 ±5 0.3 147.7 32 ±5
1樓 150.5 0.759 ±5 0.3 156.8 32 ±5

圖18　阻尼器補強立面示意圖

圖19　阻尼器補強位置圖
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