國內消能元件試驗內容

以下以試驗報告說明國內消能元件試驗內容及其檢驗要求。

一、 挫屈束制斜撐

以在建研所3000 噸油壓試驗機進行之試驗報告為例，以下說明挫屈束制斜 撐之試驗內容及其檢驗要求：

1. 測試名稱：位移型消能元件性能試驗 2. 測試方法：

採 用 2010 年 ANSI/AISC 341-10 (Seismic Provisions for Struectural Steel Buildings)中 K3 節(Cyclic Tests for Qualification of Buckling-Restrained Braces)之 相關規定。

3. 測試項目：

該試驗加載採用位移控制方式，於反覆漸增應變之標準加載歷程中，每個振 幅均進行2 週次反覆拉、壓加載；後續以1.5∆ 位移量進行反覆疲勞加載，直到 試體破壞或非線性累積變形達200 倍降伏應變為止，試驗內容如表 3-3。

表 3-3 挫屈束制斜撐試驗內容

測試項目 振幅(mm) 迴圈數 速度(mm/sec)

標準加載歷程

∆ 0.5∆ 2 0.5

∆ ∆ 2 0.5

∆ 0.5∆ 2 1

∆ 1.0∆ 2 1

∆ 1.5∆ 2 1

∆ 2.0∆ 2 1

疲勞加載歷程 ∆ 1.5∆ 加載至試體破壞或達指定週次

∆ ：對應於試體兩端點間的軸向變位量。

∆ ：試體兩端點間的理論軸向降伏位移。

∆ ：設計樓層側位移角所換算，對應於試體兩端點間的軸向變位量。

4. 測試結果：

測試後呈現之特性如表 3-4，包含檢視每一遲滯迴圈之消能能力；標準加載 過程中有無過大之拉、壓力差；具備良好的累積韌性容量。

表 3-4 挫屈束制斜撐試驗結果

測試項目 判定特性

標準加載歷程 每一樓層設計位移角之第2 圈循環之最大拉壓力差百分比。

繪製遲滯迴圈 疲勞加載歷程 累積非彈性變形量

繪製遲滯迴圈 二、 黏彈性阻尼器

以在國震中心減震消能元件測試系統之試驗報告為例，說明黏彈性阻尼器之

試驗內容及其檢驗要求：

1. 測試名稱：黏彈性阻尼器風力疲勞測試試驗研究 2. 測試方法：

(1) 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，2006 年，內政部建築研究所。

(2) 建築物耐震設計規範及解說，2011 年，內政部營建署。

3. 測試項目：

該試驗內容如表 3-5，首先進行 3000 次疲勞試驗，共分成 6 次，前 5 次每 次均進行100 次循環，第六次進行 2500 次循環，頻率為 0.28Hz，振幅為 2.5mm。

接著進行大變位加載測試(含不同溫度)，高於常溫實際試驗之起始溫度為 29.7℃；低於常溫實際試驗之起始溫度為 18.1℃；常溫實際試驗之起始溫度為 24.2℃。

表 3-5 黏彈性阻尼器試驗內容

測試項目 頻率(Hz) 振幅(mm) 迴圈數 速度(mm/sec)

疲勞試驗

0.28 ±2.5 99+1 4.40 0.28 ±2.5 99+1 4.40 0.28 ±2.5 99+1 4.40 0.28 ±2.5 99+1 4.40 0.28 ±2.5 99+1 4.40 0.28 ±2.5 2499+1 4.40 大變位加載測試(高於常溫) 0.33 ±30 5+1 62.20 大變位加載測試(低於常溫) 0.33 ±30 5+1 62.20 大變位加載測試(常溫) 0.33 ±30 5+1 62.20 4. 測試結果：

該報告考量許多因素造成試驗數據呈現不穩定，故試驗結果皆先扣除第一迴 圈數據後再計算性能與繪製圖形。測試後呈現之特性如表 3-6，疲勞試驗與大變

位加載測試性能之要求一致，包含平均最大、最小出力、遲滯迴圈面積、平均有 創新技術中心(Highway Innovative Technology Evaluation Center, HITEC)與加州運

輸部(Caltrans)及美國聯邦公路管理局共同研擬之評估方案 Guideline for the Testing of Seismic Isolation and Energy Dissipatinf Devices。

3. 測試項目：

表 3-8 黏滯阻尼器試驗結果

測試項目 判定特性

基本性能試驗 頻率試驗

各溫度下動態特性試驗(高溫約 40℃) 各溫度下動態特性試驗(低溫約 10℃) 耐久性試驗

完成鹽霧試驗後之基本性能試驗 風力引致疲勞試驗

任一循環於零位移時所對應最大、最小 出力與平均最大、最小出力之差異，以 及拉力及壓力時最大速度

試驗後由目測觀察其外觀有無異狀 繪製出力與位移關係圖