建筑物速度型被动消能元件设计手册之研拟.PDF

建築物速度型被動消能元件設計手冊之研擬 The study of design for velocity type dampers for buildings 主管單位：內政部建築研究所(工程組) 何明錦 張國鎮 黃震興 李台光 汪向榮陳長佑 蔡木森 王秋文 林孟慧 財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心 摘要 1999 年發生 921 大地震後，國人漸漸開始重視建築物的震害防制觀念，引 進大量建築隔震、消能裝置之產品與技術，工程界亦日漸重視消能裝置對於結構 物的影響，根據內政部建築研究所統計，對於消能建築構造，截至民國 96 年為 止，已有 81棟之工程實績案例。然而，目前國內耐震設計規範「含被動消能系 統設計」章節中，相關分析方法仍在繼續研究發展中。以美國 IBC2006 為例， 規範中僅針對位移型及速度型消能元件之消能能力提供綱要性之描述，對於消能 結構之設計步驟與細節並無任何詳細說明；至於日本被動消能構造設計施工論文 集中，亦僅針對各種消能元件之力學行為提供較詳細之描述，但對於消能結構之 設計步驟及細節仍未有著墨。因此，參考美日兩國耐震設計規範之相關發展，國 內耐震設計規範在含被動消能系統建築物之章節亦以綱要性條文呈現。 為便於設計及審查者使用參酌，本研究參考目前國外最新的耐震設計規範與 相關設計手冊之發展，將建築物含消能元件之分析與設計原則擇要於本手冊中探 討，並於本手冊中說明了性能目標、阻尼比與消能曲線等相關分析設計概念。另 外，蒐集了國內外最新之速度型消能元件 （包含液態黏性阻尼器與黏彈性阻尼器） 的研究文獻與報告，並與國內專家學者及業界工程師進行意見討論及交流後，將 液態黏性阻尼器與黏彈性阻尼器之力學性質、分析模型、應用於結構系統之分析 設計、試驗驗證與相關分析軟體之應用詳盡地列於本手冊中，並以實際應用設計 例之方式，完整地說明相關分析設計流程。希冀能夠藉由本研究，提供適當合理 之設計經驗與參考依循，以確實達到提高結構物耐震能力之預期目標，並使工程 設計單位能充分了解消能元件之應用範疇，提升國內結構工程之整體水準。 關鍵詞：速度型消能元件、分析設計、規範、設計手冊 1 Abstract It was not until after the 1999 Taiwan’s Chi-Chi earthquake the practical applications of passive control technology in Taiwan have become extensive. Based on the outcomes of researches and developments during the past decades, the design formulas and computational tools are now available for practical engineers to design structures with passive control systems. According to the latest official statistics provided by the Architecture and Building Research Institute, Ministry of The Interior (ABRI), more than 80 buildings will be constructed or retrofitted with energy dissipation devices by the end of 2007, in which the majority is reinforced concrete residential buildings with 5 to 15 stories. In 2005, the newly published Seismic Design Code for Buildings has been expanded from the p