含被動消能系統建築物之設計

第四章隔震與含被動消能系統設計章節條文暨解說之研修

第二節含被動消能系統建築物之設計

壹、建議研修內容說明

(1) 10.1.1－通則

本章規範及解說中若有未詳盡之處，請參考 FEMA 273、274 與 FEMA 356、357。

由於本章相關分析方法仍在發展研究中，故建議暫不實施，僅供業界參考使用。

(2) 10.1.2－被動消能設計基本原則

建築物之某一樓層於其主軸方向若提供 4 組以上之消能元件，且在樓層剛心之兩側配置 2 組以上時，則消能元件之出力容量須能滿足最大考量地震計算出之最大總位移或速度。建築物之某一樓層於其主軸方向若提供少於 4 組之消能元件，或在樓層剛心之兩側配置少於 2 組時，則消能元件之出力容量須能滿足最大考量地震計算出之最大總位移或速度的 1.5 倍。

(3) 10.1.3－消能建築物設計考慮…10.1.3.1－最小設計水平總橫力

消能建築物在任一樓層沿主軸方向且剛心兩側共配置 2 組以上之速度型消能元件，得按其速度型消能元件提供之額外阻尼比，加上構架系統之固有阻尼比，藉由阻尼修正因子折減，計算第二章定義之最小設計水平總橫力。惟折減後之設計總橫力，以不低於第二章僅考慮固有阻尼比計算之最小設計總橫力 75%為限。

最小設計總橫力之計算係以利用韌性容量將彈性反應譜轉換為非線性韌性反

應譜，因此在位移型消能元件所增加之等效遲滯阻尼效應已隱含於韌性容量之折減

中，故此一折減地震力的有效阻尼比不應包括位移型遲滯能所提供的阻尼。

(4) 10.2－消能元件之模擬

於本節中定義位移型消能元件之等效阻尼比 β

與速度型消能元件之等效阻尼比 β

。

(5) 10.3－線性分析

在所考慮的地震需求水準下，除消能元件外，所有構架系統須維持在線彈性階段，且當考量消能元件增加之阻尼效應後，結構於各主軸方向之顯著振態的有效阻尼比低於 35%時，才能使用線性分析。可參考 FEMA 273、274 與 FEMA 356、357 中線性靜力分析法(Linear Static Procedure) 與線性動力分析法(Linear Dynamic Procedure)。

(6) 10.3.1－等值線性靜力分析…10.3.1.2－速度型元件

考量消能元件提供的額外阻尼效應，由第二章計算所得之擬靜力可以阻尼修正因子予以折減。

(7) 10.3.2－線性動力分析

當結構於各主軸方向之顯著振態的有效阻尼比低於 35%時，可採用線性動力分析的振態反應譜疊加法。

(8) 10.4－非線性分析方法…10.4.1－非線性靜力分析方法

可利用容量震譜法進行非線性靜力分析。

(9) 10.4－非線性分析方法…10.4.2－非線性動力分析方法

若使用七組、或更多組的地震加速度歷時，所得反應的平均值可作為設計之用。輸入之地震紀錄，以工址附近之紀錄為佳，若以地震紀錄之反應譜在長周期範圍，應考量土壤之長周期反應特性。

(10) 10.7－被動消能元件之實體試驗與性能保證試驗…10.7.1 通則

若計算最小設計總橫力不考慮速度型消能元件所提供之額外阻尼比時，則僅需進行性能保證試驗。

(11) 10.7.2－實體試驗…10.7.2.2－位移型元件

1. 每一元件均應循環加載驗證其設計地震需求之反應，其次數不得少於 5 次完全反覆之載重循環週數，試驗之振幅應為設計地震需求之消能元件設計總位移。

2. 每一元件均應進行位移漸增之反覆疲勞試驗，最大試驗位移應為 10.1.2 節中有

關最大考量地震作用下，依消能系統之組數，訂定消能元件需求容量。試驗位

移依序為消能元件最大試驗位移的 0.25、 0.50、 0.75 及 1.0 倍。前三項位移各

進行四個循環試驗，最終項位移的循環試驗反覆施做至試體破壞。

(12) 10.7.2－實體試驗…10.7.2.3－速度型元件

若計算最小設計總橫力不考慮速度型消能元件所提供之額外阻尼比時，則僅需進行性能保證試驗。

1. 阻尼器性質之試驗結果應就不同速度及出力情形繪成速度-出力曲線。

2. 每一元件均應加載 5 次完全反覆循環，其試驗速度應依 10.1.2 節之規定。

(13) 10.7.2－實體試驗…10.7.2.4－試驗類似之元件

若消能元件為(1)相似之尺寸和相同之材料及內部構造，(2)相同之內部構造組裝過程及製造品質控制程序，且已為實驗室試驗通過者，並且能提供下列資料，則可不需經過實體試驗，但仍應進行性能保證試驗：

1. 所有相關試驗數據及合格證明。

2. 製造者提供的試驗元件之相似性資料，且能獲得專業技師證實。

(14) 10.7.4－試驗結果檢核…10.7.4.1－位移型元件

1. 在 10.7.2.2 節第一項試驗中，消能元件之試驗結果須滿足下列所有情況 (1)任一循環中之有效勁度(k

eff

)，其差異不超過平均有效勁度之±15%。

(2)任一循環中於零位移所對應之最大力、最小力與所有循環之最大力、最小力平均值之差異皆不超過 15%。

(3)任一循環中之遲滯圈面積(W

)，其差異不超過平均遲滯曲線面積之±15%。

(4)受力與位移曲線不得有負值之增額承載容量。

若分析顯示，更大差異值對消能建築物反應並無有害的影響，則經專業技師同意後 15%之限制可酌於提高。

2. 在 10.7.2.2 節第二項試驗中，在最大試驗位移未達到前，消能元件不得發生斷裂現象。

試驗之第一循環可能由於控制或油壓因素造成試驗數據呈現不穩定，若有必要，建議可考慮不採用第一循環之試驗數據，但循環次數仍須滿足 10.7.2 節之規定。

(15) 10.7.4－試驗結果檢核…10.7.4.2－速度型元件

1. 在 10.7.2.3 節第一項試驗中，消能元件的速度-出力曲線中，在各種不同速度情況下，出力之試驗值與設計理論值之差異不得超過理論值之±15%。

2. 在 10.7.2.3 節第二項試驗中，若消能元件之試驗結果行為符合下列所有要求，則

試驗結果可視為合格：

(1)任一循環中，消能元件之有效勁度(k

eff

)其差異不超過平均有效勁度之±15%。

惟流體粘滯消能元件及其它不具有效勁度之消能元件，不需依從本規定。

(2)任一循環中，於零位移所對應之最大力、最小力與所有循環之最大力、最小力平均值之差異皆不超過 15%。

(3)任一循環中，消能元件實體試體之遲滯圈面積(W

)不低於平均遲滯曲線面積之 85%。

試驗之第一循環可能由於控制或油壓因素造成試驗數據呈現不穩定，若有必要，建議可考慮不採用第一循環之試驗數據，但循環次數仍須滿足 10.7.2 節之規定。

貳、建議研修內容與原規範內容比較相關比較可參考表 4.9 更為清楚。

表

4.9 第十章建議研修內容與原規範內容比較

第十章原規範條文解說（95.1.1）第十章規範條文解說研修（95.12.29）

10.1.1 通則 (本文)

本章以下各節提供安裝消能元件之設計指南。其中包括分析程序與元件試驗標準，除本章之規定外，所有含消能系統之建築物須符合本規範其它章節之相關規定，除非各小節另有修正。

消能元件之設計應考慮其環境因素，包括風力、老化、潛變、疲勞、環境溫度、運轉溫度以及曝露於濕氣或有害物質中。

加裝消能元件之建築物，其樓高不得超過本身結構系統之限制高度。

一棟含消能元件之消能建築物的數學模型應包括消能元件之平面與豎向配置，且其數學模型之分析應考慮激振頻率、環境與運轉溫度、承載及雙向載重等因素對元件之影響。此外，為了獲取消能元件因力學特性改變對分析結果之影響，必要時須進行多重分析。

本章

以下各節

提供安裝消能元件之

設計指南。其中包括分

析程序與元件試驗標準，

除本章之規定外，所有

含消能系統之建築物

，除須符合以下各小節另有修正規定者外，亦

須符合本規範其它章節之相關規定

，除非各小節另有修正

。

消能元件之設計應考慮其環境因素，包括風力、老化、潛變、疲勞、環境溫度、運轉溫度以及曝露於濕氣或有害物質中。

加裝消能元件之建築物，其樓高不得超過本身結構系統之限制高度。

一棟含消能元件之消能建築物的數

學模型應包括消能元件之平面與豎向配

置，且其數學模型之分析應考慮激振頻

率、環境與運轉溫度、承載及雙向載重等

因素對元件之影響。此外，為了獲取消能

元件因力學特性改變對分析結果之影響，必要時須進行多重分析。

10.1.1 273、274 與 FEMA 356、357。

本章相關分析方法仍在發展研究

供少於4組之消能元件，或在樓層剛心

10.1.3

件

數與阻尼係數之選取則應充分掌握該元

是，黏彈性聚合物之參數與頻率及溫度的

須考慮多組可能的彈簧常數與阻尼係數

為彈簧的相對位移，Dc 為阻尼的相對位移，

D 為阻尼所承受的相對速度，cexp

_c 為阻尼指數項，常見之

cexp 在

0.1 到 2.0 之間，D 為該元件兩端點的相對位移。

若液態黏彈性消能元件之週期反應無法藉由單一彈簧常數與阻尼係數之估算充分掌握時，消能建築物的反應則必須考慮多組可能的彈簧常數與阻尼係數進行分析。

藉由剪切黏彈液體發揮功效之液態黏彈性消能元件，除了在靜力作用時之有效勁度為零外，其行為與圖C10-3所示之固態黏彈性元件行為極為相似。固態與液態黏彈性元件可利用負載頻率趨近於零時之損失勁度與有效勁度的比值加以區別，比值逼近無限大者為液態黏彈性消能元件，而比值為零者則為固態黏彈性消能元件。

C10.2.2.3 液態黏滯消能元件

液態黏滯消能元件的週期反應與運動速度相關，也可能與運動的頻率與振幅相關，通常與運轉溫度(包括受激引致之溫度上升)有關。液態黏滯消能元件可能在高頻反覆載重時呈現些許勁度，當線性液態黏滯消能元件在 0.5f1至 2.0f1的頻率範圍內呈現勁度時，則必須將其模擬為液態黏彈性元件。其中，f1為消能建築之基頻。

當液態黏滯消能元件在 0.5f1至 2.0f1

的頻率範圍內呈現無勁度時，其受力可表示為：

( )

0 sgn

F C D= ^α D (C10-5) 其中，

C

0為該元件之阻尼係數，α 為該元件的速度指數，D 為該元件兩端點的相對速度， sgn 為符號函數，在此用以定義相對速度的正負號。

最簡單的液態黏滯消能元件為線性液態消能元件，阻尼之速度指數α = 1。常見的速度指數值介於0.1 至 2.0 之間。

10.3

須證實在所考慮的地震需求水準

須證實

在所考慮的地震需求水準

線性分析之要求，可參考FEMA 273、274與FEMA 356、357。

3-1 定義的阻尼修正因子予以折減。有效

震力豎向分配公式(2.12 節)計算該消能

，依規範條文之(10-85)與(10-96)式估

算有效阻尼比 β 。

_eff

位。在數學模型中，必須於該元件之銜

而 β

_eff

則由(10-10)、(10-12)或(10-13)

式計算。

而

β

_eff 則由(10-10)、(10-12)或(10-13) 式計算。

(10-13)式估算有效阻尼比 β 。

eff

修正以考慮由位移型消能元件提供的

1

循環所做的功。

W 為構架在第 m 個

_mk

採用線性或非線性液態黏滯元件，第

j 個

速度型消能元件以該振態之樓層位移為基準完成一個完整循環所做的功

W

^mk之計算，以及建築物內構材設計力之計算，可參考FEMA 273、274 與 FEMA 356、357。

考慮消能元件提供的阻尼比，可利用 (10-168))式至(10-189)式計算模態振態之

有效阻尼比，並利用此修正之阻尼比估算

譜需求。

因消能建築的位移由基本振動模態支配，因此適宜的考量策略為修正基本模態的阻尼比以反映消能元件的消能能力，並忽略能量消散對高模態反應的阻降效益。

10.4 非線性分析方法 10.4.1 非線性靜力分析方法 (本文)

新增本文。 10.4.1 非線性靜力分析方法

以非線性靜力分析推估消能建築物的非線性行為之理論基礎，現今尚未完全發展成熟，本節之內容旨在提供進行分析之參考。

10.4 非線性分析方法 10.4.1 非線性靜力分析方法 (解說)

新增解說。利用容量震譜法(Capacity Spectrum Method)進行非線性靜力分析。容量震譜法為非線性靜力分析的一種方法，利用側推分析(Pushover Analysis)直到建築物達到破壞機制為止，並將分析結果繪於

ADRS (Acceleration-Displacement Response Spectra)之格式。其中，容量譜

(Capacity Spectrum)為建築物本身的抗震能力；需求譜(Demand Spectrum)則為建築物於地表運動期間的需求，利用工址地層資料、土壤特性及震區等因素，並考量結構進入非線性後非彈性變形產生之能量消散折減而得之反應譜。當結構物進入非線性範圍時，結構物因構件降伏導致強度及勁度衰減，而使得整體結構物的週期拉長，非彈性變形形成之等效阻尼消散部分地震能量，進而折減需求譜。最後，非彈性需求譜及容量譜所產生之交點稱為功能績效點(Performance Point)，即代表該建築物所能承受的最大位移及地震強度。

容量震譜法可考慮結構物於地震過

(本文)

行，品管計畫需包含製造流程之描述、檢

下各別元件之精確特性。但這些測試不應

實體試驗

D.速度相關或激振頻率相關之元件

1. 檢附所有相關測試數據及合格證明。

2. 製造者能向專業技師證實已測試元件之相似性。

規範已認可之測試數據。

下列資料則可不需經過實體試驗：

3. 檢附所有相關測試數據及合格證明。

4. 製造者能向專業技師證實已測試元件之相似性。

規範已認可之測試數據。

消能元件不應做為承重系統之一部分，亦即消能元件之消能行為不得導致承重系統產生不穩定，但得承受一些重力。

下列最基本之試驗順序，每一消能元件試體均應加載以模擬其在建築上之重力及其安裝時環境溫度的影響。

10.7.2.2 位移型消能元件

1. 每一元件均應循環加載驗證其設計地震需求之反應，其次數不得少於5 次完全反覆之載重循環週數，試驗之振幅應為設計地震需求之消能元件設計總位移。

2. 每一元件均應進行位移漸增之反覆疲勞試驗，最大試驗位移應為10.1.2 節中有關最大考量地震作用下，依消能系統之組數，訂定消能元件需求容量。試驗位移依序為消能元件最大試驗位移的 0.25、 0.50、 0.75 及 1.0 倍。前三項位移各進行四個循環試驗，最終項位移的循環試驗反覆施做至試體破壞。

10.7.2.3 速度型消能元件

1.阻尼器性質之試驗結果應就不同速度及出力情形繪成速度-出力曲線。

2.每一元件均應加載 5 次完全反覆循環，

其試驗速度應依10.1.2 節之規定。

10.7.2.4 試驗類似之消能元件

若消能元件為(1)相似之尺寸和相同之材料及內部構造，(2)相同之內部構造組裝過程及製造品質控制程序，且已為實驗室試驗通過者，並且能提供下列資料，則可不需經過實體試驗，但仍應進行性能保證試驗：

1.所有相關試驗數據及合格證明。

2.製造者提供的試驗元件之相似性資料，

且能獲得專業技師證實。

f

、1.0f

及2.0 f

之頻率下再進行測試，以

−

為則不須依從此規定。

2. 在 10.7.2C 節之試驗中，一實體消能元件在任一循環中之有效勁度(k

eff

)其差異不超過平均有效勁度之±15%內。

例外：(1)若分析顯示更大差異值對消能建築反應並無有害的影響，則 15%之限制可以提高。

(2)流體粘滯消能元件及其它不具有效勁度之元件則不需依從本規定。

3. 在 10.7.2C 節之每一試驗中，一實體消能元件試體在任一循環中於零位移所對應之最大、最小力與所有循環之最大、最小力平均值之差異皆不超過 15%

內。

例外：若分析顯示更大的差異值對消能建築反應並無有害的影響，

則 15%之限制可以提高。

4. 在 10.7.2C 節之每一試驗中，一實體消能元件試體在任一循環中之遲滯圈面積 (W

) 不超過平均遲滯曲線面積之

±15%內。

例外：若分析顯示更大的差異值對消能建築反應並無有害的影響，

則 15%之限制可以提高。

5. 對於位移相關型元件在 10.7.2C 節之每一試驗所得之平均有效勁度，在零位移之平均最大、最小力及遲滯迴圈之平均面積(W

)均應落在設計值之內，其差異不超過 5 個循環面積之±15%內。

6. 對於速度相關型元件在 10.7.2C 節所述步驟下之每一試驗計算所得之在零位移之平均最大、最小力，有效勁度（只對粘彈性元件）及遲滯迴圈之平均面積 (W

)均應落在設計值之內。

液態黏滯元件之力與速度性質的變化量不應超過其設計理論值之±15%。

10.7.4 試驗結果檢核

新增本文。 10.7.4.1 位移型消能元件

1.在 10.7.2.2 節第一項試驗中，消能元件

(本文) 之試驗結果須滿足下列所有情況：

(1)任一循環中之有效勁度(keff)，其差異不超過平均有效勁度之±15%。

(2)任一循環中於零位移所對應之最大力、最小力與所有循環之最大力、最小力平均值之差異皆不超過15%。

(3)任一循環中之遲滯圈面積(WD)，其差異不超過平均遲滯曲線面積之

±15%。

(4)受力與位移曲線不得有負值之增額承載容量。

若分析顯示，更大差異值對消能建築物反應並無有害的影響，則經專業技師同意後15%之限制可酌於提高。

2.在 10.7.2.2 節第二項試驗中，在最大試驗位移未達到前，消能元件不得發生斷裂現象。

10.7.4 試驗結果檢核 (解說)

若有使用到多重之功能性水準則應擴大實體試驗之規範要求至與原來所述不同之位移水準下進行測試。這些額外之測試應能驗證在考慮建物反應不同之水準下分析消能元件反應中所作之假設。

若有使用到多重之功能性水準則應擴大實體試驗之規範要求至與原來所述不同之位移水準下進行測試。這些額外之測試應能驗證在考慮建物反應不同之水準下分析消能元件反應中所作之假設。

若使用多重功能性之消能元件，實體試驗應擴大至規範要求之速度水準下進行試驗。這些額外之試驗應能驗證，建築物在不同水準假設下分析，消能元件之反應。

試驗之第一循環可能由於控制或油壓因素造成試驗數據呈現不穩定，若有必要，建議可考慮不採用第一循環之試驗數據，但循環次數仍須滿足10.7.2 節之規定。

10.7.4 試驗結果檢核 (本文)

新增本文。 10.7.4.2 速度型消能元件

1.在 10.7.2.3 節第一項試驗中，消能元件的速度-出力曲線中，在各種不同速度情況下，出力之試驗值與設計理論值之差異不得超過理論值之±15%。

2.在 10.7.2.3 節第二項試驗中，若消能元件之試驗結果行為符合下列所有要求，

則試驗結果可視為合格：

δ

mrj：一速度型消能元件在第m 個振態下沿軸向兩端點間之相對位移。

δ

rj：一速度型消能元件沿軸向兩端點間之相對位移。

θ

j：消能元件之傾斜角。

δ

mrj：一速度型消能元件在第m 個振態下沿軸向兩端點間之相對位移。

δ

rj：一速度型消能元件沿軸向兩端點間之相對位移。

θ

j：消能元件之傾斜角。

F

i：設計側向力作用下第i 樓層之水平作用力。

F

mi：第m 個振態下第i 樓層之水平慣性力

eff m

β

₋ ：第m 個振態之建築物有效阻尼比。

β

m：建築構架中第m 個振態之有效阻尼比。

β

D：位移型消能元件本身之有效阻尼比。

β

V：速度型消能元件本身之有效阻尼比。

在文檔中建築物耐震設計規範隔震設計及含被動消能系統設計專章研修與示範例研擬 (頁 61-97)

第四章 隔震與含被動消能系統設計章節條文暨解說之研修

第二節 含被動消能系統建築物之設計

壹、建議研修內容說明

本章規範及解說中若有未詳盡之處，請參考 FEMA 273、274 與 FEMA 356、357。

由於本章相關分析方法仍在發展研究中，故建議暫不實施，僅供業界參考使用。

最小設計總橫力之計算係以利用韌性容量將彈性反應譜轉換為非線性韌性反

應譜，因此在位移型消能元件所增加之等效遲滯阻尼效應已隱含於韌性容量之折減

中，故此一折減地震力的有效阻尼比不應包括位移型遲滯能所提供的阻尼。

於本節中定義位移型消能元件之等效阻尼比 β

與速度型消能元件之等效阻尼 比 β

。

考量消能元件提供的額外阻尼效應，由第二章計算所得之擬靜力可以阻尼修正 因子予以折減。

當結構於各主軸方向之顯著振態的有效阻尼比低於 35%時，可採用線性動力分 析的振態反應譜疊加法。

可利用容量震譜法進行非線性靜力分析。

若使用七組、或更多組的地震加速度歷時，所得反應的平均值可作為設計之 用。輸入之地震紀錄，以工址附近之紀錄為佳，若以地震紀錄之反應譜在長周期範 圍，應考量土壤之長周期反應特性。

若計算最小設計總橫力不考慮速度型消能元件所提供之額外阻尼比時，則僅需 進行性能保證試驗。

1. 每一元件均應循環加載驗證其設計地震需求之反應，其次數不得少於 5 次完全 反覆之載重循環週數，試驗之振幅應為設計地震需求之消能元件設計總位移。

2. 每一元件均應進行位移漸增之反覆疲勞試驗，最大試驗位移應為 10.1.2 節中有

關最大考量地震作用下，依消能系統之組數，訂定消能元件需求容量。試驗位

移依序為消能元件最大試驗位移的 0.25、 0.50、 0.75 及 1.0 倍。前三項位移各

進行四個循環試驗，最終項位移的循環試驗反覆施做至試體破壞。

若計算最小設計總橫力不考慮速度型消能元件所提供之額外阻尼比時，則僅需 進行性能保證試驗。

1. 阻尼器性質之試驗結果應就不同速度及出力情形繪成速度-出力曲線。

2. 每一元件均應加載 5 次完全反覆循環，其試驗速度應依 10.1.2 節之規定。

若消能元件為(1)相似之尺寸和相同之材料及內部構造，(2)相同之內部構造組裝 過程及製造品質控制程序，且已為實驗室試驗通過者，並且能提供下列資料，則可 不需經過實體試驗，但仍應進行性能保證試驗：

1. 所有相關試驗數據及合格證明。

2. 製造者提供的試驗元件之相似性資料，且能獲得專業技師證實。

1. 在 10.7.2.2 節第一項試驗中，消能元件之試驗結果須滿足下列所有情況 (1)任一循環中之有效勁度(k

)，其差異不超過平均有效勁度之±15%。

(2)任一循環中於零位移所對應之最大力、最小力與所有循環之最大力、最小力 平均值之差異皆不超過 15%。

(3)任一循環中之遲滯圈面積(W

)，其差異不超過平均遲滯曲線面積之±15%。

(4)受力與位移曲線不得有負值之增額承載容量。

若分析顯示，更大差異值對消能建築物反應並無有害的影響，則經專業技 師同意後 15%之限制可酌於提高。

2. 在 10.7.2.2 節第二項試驗中，在最大試驗位移未達到前，消能元件不得發生斷裂 現象。

試驗之第一循環可能由於控制或油壓因素造成試驗數據呈現不穩定，若有必 要，建議可考慮不採用第一循環之試驗數據，但循環次數仍須滿足 10.7.2 節之規定。

1. 在 10.7.2.3 節第一項試驗中，消能元件的速度-出力曲線中，在各種不同速度情況 下，出力之試驗值與設計理論值之差異不得超過理論值之±15%。

2. 在 10.7.2.3 節第二項試驗中，若消能元件之試驗結果行為符合下列所有要求，則

試驗結果可視為合格：

(1)任一循環中，消能元件之有效勁度(k

)其差異不超過平均有效勁度之±15%。

惟流體粘滯消能元件及其它不具有效勁度之消能元件，不需依從本規定。

(2)任一循環中，於零位移所對應之最大力、最小力與所有循環之最大力、最小 力平均值之差異皆不超過 15%。

(3)任一循環中，消能元件實體試體之遲滯圈面積(W

)不低於平均遲滯曲線面積 之 85%。

試驗之第一循環可能由於控制或油壓因素造成試驗數據呈現不穩定，若有必 要，建議可考慮不採用第一循環之試驗數據，但循環次數仍須滿足 10.7.2 節之規定。

貳、建議研修內容與原規範內容比較 相關比較可參考表 4.9 更為清楚。

表

第十章原規範條文解說 （95.1.1） 第十章規範條文解說研修 （95.12.29）

消 能 元 件 之 設 計 應 考 慮 其 環 境 因 素 ， 包 括 風 力 、 老 化 、 潛 變 、 疲 勞 、 環 境 溫 度 、 運 轉 溫 度 以 及 曝 露 於 濕 氣 或 有 害 物 質 中 。

加裝消能元件之建築物，其樓高不得 超過本身結構系統之限制高度。

本 章

提 供 安 裝 消 能 元 件 之

析 程 序 與 元 件 試 驗 標 準 ，

含 消 能 系 統 之 建 築 物

須 符 合 本 規 範 其 它 章 節 之 相 關 規 定

。

消 能 元 件 之 設 計 應 考 慮 其 環 境 因 素 ， 包 括 風 力 、 老 化 、 潛 變 、 疲 勞 、 環 境 溫 度 、 運 轉 溫 度 以 及 曝 露 於 濕 氣 或 有 害 物 質 中 。

加裝消能元件之建築物，其樓高不得 超過本身結構系統之限制高度。

學模型應包括消能元件之平面與豎向配

置，且其數學模型之分析應考慮激振頻

率、環境與運轉溫度、承載及雙向載重等

因素對元件之影響。此外，為了獲取消能

供少於4組之消能元件，或在樓層剛心

數與阻尼係數之選取則應充分掌握該元

是，黏彈性聚合物之參數與頻率及溫度的

D 為阻尼所承受的相對速度，cexp

cexp 在

( )

C

須證實在所考慮的地震需求水準

在 所 考 慮 的 地 震 需 求 水 準

3-1 定義的阻尼修正因子予以折減。有效

震力豎向分配公式(2.12 節)計算該消能

，依規範條文之(10-85)與(10-96)式估

算有效阻尼比 β 。

位。在數學模型中，必須於該元件之銜

而 β

則由(10-10)、(10-12)或(10-13)

第四章隔震與含被動消能系統設計章節條文暨解說之研修

第二節含被動消能系統建築物之設計

與速度型消能元件之等效阻尼比 β

考量消能元件提供的額外阻尼效應，由第二章計算所得之擬靜力可以阻尼修正因子予以折減。

當結構於各主軸方向之顯著振態的有效阻尼比低於 35%時，可採用線性動力分析的振態反應譜疊加法。

若使用七組、或更多組的地震加速度歷時，所得反應的平均值可作為設計之用。輸入之地震紀錄，以工址附近之紀錄為佳，若以地震紀錄之反應譜在長周期範圍，應考量土壤之長周期反應特性。

若計算最小設計總橫力不考慮速度型消能元件所提供之額外阻尼比時，則僅需進行性能保證試驗。

1. 每一元件均應循環加載驗證其設計地震需求之反應，其次數不得少於 5 次完全反覆之載重循環週數，試驗之振幅應為設計地震需求之消能元件設計總位移。

若計算最小設計總橫力不考慮速度型消能元件所提供之額外阻尼比時，則僅需進行性能保證試驗。

若消能元件為(1)相似之尺寸和相同之材料及內部構造，(2)相同之內部構造組裝過程及製造品質控制程序，且已為實驗室試驗通過者，並且能提供下列資料，則可不需經過實體試驗，但仍應進行性能保證試驗：

(2)任一循環中於零位移所對應之最大力、最小力與所有循環之最大力、最小力平均值之差異皆不超過 15%。

若分析顯示，更大差異值對消能建築物反應並無有害的影響，則經專業技師同意後 15%之限制可酌於提高。

2. 在 10.7.2.2 節第二項試驗中，在最大試驗位移未達到前，消能元件不得發生斷裂現象。

試驗之第一循環可能由於控制或油壓因素造成試驗數據呈現不穩定，若有必要，建議可考慮不採用第一循環之試驗數據，但循環次數仍須滿足 10.7.2 節之規定。

1. 在 10.7.2.3 節第一項試驗中，消能元件的速度-出力曲線中，在各種不同速度情況下，出力之試驗值與設計理論值之差異不得超過理論值之±15%。

(2)任一循環中，於零位移所對應之最大力、最小力與所有循環之最大力、最小力平均值之差異皆不超過 15%。

)不低於平均遲滯曲線面積之 85%。

試驗之第一循環可能由於控制或油壓因素造成試驗數據呈現不穩定，若有必要，建議可考慮不採用第一循環之試驗數據，但循環次數仍須滿足 10.7.2 節之規定。

貳、建議研修內容與原規範內容比較相關比較可參考表 4.9 更為清楚。

第十章原規範條文解說（95.1.1）第十章規範條文解說研修（95.12.29）

消能元件之設計應考慮其環境因素，包括風力、老化、潛變、疲勞、環境溫度、運轉溫度以及曝露於濕氣或有害物質中。

加裝消能元件之建築物，其樓高不得超過本身結構系統之限制高度。

本章

提供安裝消能元件之

析程序與元件試驗標準，

含消能系統之建築物

須符合本規範其它章節之相關規定

消能元件之設計應考慮其環境因素，包括風力、老化、潛變、疲勞、環境溫度、運轉溫度以及曝露於濕氣或有害物質中。

加裝消能元件之建築物，其樓高不得超過本身結構系統之限制高度。

D 為阻尼所承受的相對速度，cexp

在所考慮的地震需求水準

修正以考慮由位移型消能元件提供的

2. 製造者能向專業技師證實已測試元件之相似性。

2. 在 10.7.2C 節之試驗中，一實體消能元件在任一循環中之有效勁度(k

)其差異不超過平均有效勁度之±15%內。

例外：(1)若分析顯示更大差異值對消能建築反應並無有害的影響，則 15%之限制可以提高。

(2)流體粘滯消能元件及其它不具有效勁度之元件則不需依從本規定。

3. 在 10.7.2C 節之每一試驗中，一實體消能元件試體在任一循環中於零位移所對應之最大、最小力與所有循環之最大、最小力平均值之差異皆不超過 15%

例外：若分析顯示更大的差異值對消能建築反應並無有害的影響，

4. 在 10.7.2C 節之每一試驗中，一實體消能元件試體在任一循環中之遲滯圈面積 (W

) 不超過平均遲滯曲線面積之

例外：若分析顯示更大的差異值對消能建築反應並無有害的影響，

5. 對於位移相關型元件在 10.7.2C 節之每一試驗所得之平均有效勁度，在零位移之平均最大、最小力及遲滯迴圈之平均面積(W

)均應落在設計值之內，其差異不超過 5 個循環面積之±15%內。

6. 對於速度相關型元件在 10.7.2C 節所述步驟下之每一試驗計算所得之在零位移之平均最大、最小力，有效勁度（只對粘彈性元件）及遲滯迴圈之平均面積 (W

液態黏滯元件之力與速度性質的變化量不應超過其設計理論值之±15%。