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第四章 DLV 結構破壞診斷分析之數值模擬驗證

4.3 五層樓平面剪力屋架之結構損傷探測

4.3.3 結構損傷探測之敏感度分析

4.3.3.1 單一樓層受損

本節以 Kobe 地震之結構動態反應進行 DLV 損傷識別分析,考 慮五種不同單一樓層受損情況,其受損條件設定為縮減斜撐之楊氏係 數1%、2%、5%、25%及 50%等情況。

CASE1:模擬受損樓層為 1 樓,分別縮減其斜撐之楊氏係數 1%、2%、

5%、25%及 50%。利用 SRIM 由地震反應歷時識別之結構 參數歸納於表4.29~4.33。

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CASE2:模擬受損樓層為 2 樓,分別縮減其斜撐之楊氏係數 1%、2%、

5%、25%及 50%。利用 SRIM 由地震反應歷時識別之結構 參數歸納於表4.34~4.38。

CASE3:模擬受損樓層為 3 樓,分別縮減其斜撐之楊氏係數 1%、2%、

5%、25%及 50%。利用 SRIM 由地震反應歷時識別之結構 參數歸納於表4.39~4.43。

CASE4:模擬受損樓層為 4 樓,分別縮減其斜撐之楊氏係數 1%、2%、

5%、25%及 50%。利用 SRIM 由地震反應歷時識別之結構 參數歸納於表4.44~4.48。

CASE5:模擬受損樓層為 5 樓,分別縮減其斜撐之楊氏係數 1%、2%、

5%、25%及 50%。利用 SRIM 由地震反應歷時識別之結構 參數歸納於表4.49~4.53。

以上各案例之 DLV 損傷探測分析結果歸納於表 4.54~4.58 與圖 4.30~4.34。茲針對各個案例之分析結果討論如下:

CASE1(1 樓受損):

依 DLV 損傷識別分析之結果,其 WSI 值歸納於圖 4.30。當楊氏 係數縮減 1%、2%、5%、25%及 50%時,對應於 1 樓之 WSI 數值分 別為 0.0012、0.0007、0.0005、0.001 及 0.0006,遠小於其他樓層之 WSI 值,故研判結構應於 1 樓發生破壞,此一分析結果與設定之破壞

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位置相符。尤其在楊氏係數僅縮減 1%之狀態下,仍可以正確判斷出 受損樓層,說明狀態空間DLV 法具有相當程度之敏銳度。

CASE2(2 樓受損):

依 DLV 損傷識別分析之結果,其 WSI 值歸納於圖 4.31。當楊氏 係數縮減 1%、2%、5%、25%及 50%時,對應於 2 樓之 WSI 數值分 別為 0.0009、0.0005、0.001、0.0008 及 0.001,遠小於其他樓層之 WSI 值,故研判結構應於 2 樓發生破壞,此一分析結果與設定之破壞 位置相符。尤其在楊氏係數僅縮減 1%之狀態下,仍可以正確判斷出 受損樓層,說明狀態空間DLV 法具有相當程度之敏銳度。

CASE3(3 樓受損):

依 DLV 損傷識別分析之結果,其 WSI 值歸納於圖 4.32。當楊氏 係數縮減 1%、2%、5%、25%及 50%時,對應於 3 樓之 WSI 數值分 別為 0.0008、0.002、0.0006、0.0007 及 0.0011,遠小於其他樓層之 WSI 值,故研判結構應於 3 樓發生破壞,此一分析結果與設定之破壞 位置相符。尤其在楊氏係數僅縮減 1%之狀態下,仍可以正確判斷出 受損樓層,說明狀態空間DLV 法具有相當程度之敏銳度。

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CASE4(4 樓受損):

依 DLV 損傷識別分析之結果,其 WSI 值歸納於圖 4.33。當楊氏 係數縮減 1%、2%、5%、25%及 50%時,對應於 4 樓之 WSI 數值分 別為 0.0013、0.0015、0.0011、0.0008 及 0.001,遠小於其他樓層之 WSI 值,故研判結構應於 4 樓發生破壞,此一分析結果與設定之破壞 位置相符。尤其在楊氏係數僅縮減 1%之狀態下,仍可以正確判斷出 受損樓層,說明狀態空間DLV 法具有相當程度之敏銳度。

CASE5(5 樓受損):

依 DLV 損傷識別分析之結果,其 WSI 值歸納於圖 4.34。當楊氏 係數縮減 1%、2%、5%、25%及 50%時,對應於 5 樓之 WSI 數值分 別為 0.0009、0.0017、0.0014、0.0005 及 0.0005,遠小於其他樓層之 WSI 值,故研判結構應於 5 樓發生破壞,此一分析結果與設定之破壞 位置相符。尤其在楊氏係數僅縮減 1%之狀態下,仍可以正確判斷出 受損樓層,說明狀態空間DLV 法具有相當程度之敏銳度。