地震於 y 向輸入

本 節 針 對 五 層 樓 扭 轉 耦 合 結 構 ， 由 y 向 輸 入 震 波 ， 在 單 一 樓 層 受 損 的 情 況 下 ， 進 行 系 統 識 別 與 損 傷 探 測 分 析 。 考 慮 之 五 種 分 析 案 例 如 下 ：

CASE1

破 壞 位 置 位 於 一 樓 處 ， 以 移 除 一 樓 弱 軸 向 之 斜 撐 模 擬 。

CASE2

破 壞 位 置 位 於 二 樓 處 ， 以 移 除 二 樓 弱 軸 向 之 斜 撐 模 擬 。

CASE3

破 壞 位 置 位 於 三 樓 處 ， 以 移 除 三 樓 弱 軸 向 之 斜 撐 模 擬 。

CASE4

破 壞 位 置 位 於 四 樓 處 ， 以 移 除 四 樓 弱 軸 向 之 斜 撐 模 擬 。

CASE5

破 壞 位 置 位 於 五 樓 處 ， 以 移 除 五 樓 弱 軸 向 之 斜 撐 模 擬 。

健 康 結 構 各 樓 層 之 質 心 加 速 度 歷 時 反 應 如 圖

4.27

所 示 。 根 據 表

4.18

之 結 果 第

4

、

7

、

8

、

10

、

14

及

15

振 態 之 模 態 誤 差 大 於

0.1

， 因 此 建 立 柔 度 矩 陣 特 將 此 六 個 振 態 資 訊 排 除 。

DLV

損 傷 探 測 分 析 結 果 歸 納 於 表

4.24

與 圖

4.33

。以 下 將 針 對 各 案 例 進 行 討 論 ：

76

CASE1

： 一 樓 破 壞

(

移 除 一 樓 弱 軸 向 之 斜 撐

)

一 樓 破 壞 結 構 各 樓 層 之 質 心 加 速 度 歷 時 反 應 如 圖

4.28

所 示 ， 識 別 所 得 之 結 構 系 統 參 數 如 表

4.19

所 示 。 依 據 式

(4.1)

之 篩 選 標 準，選 擇 第

2

至

8

及

10

模 態 之 資 訊 建 立 柔 度 矩 陣。依

DLV

法 計 算 所 得 之 各 樓 層 加 權 應 力 指 標 歸 納 於 圖

4.33(a)

。

一 樓 x 向 之 指 數 為

0.75

， 其 他 樓 層 x 向 之 WSIj值 均 大 於

16.20(

多 一 個 數 量 級 以 上

)

，相 差

21

倍 以 上。研 判 一 樓 為 可 能 之 受 損 樓 層 ， 與 假 設 之 破 壞 位 置 相 符 。

CASE2

： 二 樓 破 壞

(

移 除 二 樓 弱 軸 向 之 斜 撐

)

二 樓 破 壞 結 構 各 樓 層 之 質 心 加 速 度 歷 時 反 應 如 圖

4.29

所 示 ， 識 別 所 得 之 結 構 系 統 參 數 如 表

4.20

所 示 。 依 據 式

(4.1)

之 篩 選 標 準，選 擇 第

1

至

12

模 態 之 資 訊 建 立 柔 度 矩 陣。依

DLV

法 計 算 所 得 之 各 樓 層 加 權 應 力 指 標 歸 納 於 圖

4.33(b)

。

二 樓 x 向 之 指 數 為

2.23

， 其 他 樓 層 x 向 之 WSIj值 均 大 於

16.16(

多 一 個 數 量 級

)

， 相 差

7

倍 以 上 。 研 判 二 樓 為 可 能 之 受 損 樓 層 ， 與 假 設 之 破 壞 位 置 相 符 。

CASE3

： 三 樓 破 壞

(

移 除 三 樓 弱 軸 向 之 斜 撐

)

三 樓 破 壞 結 構 各 樓 層 之 質 心 加 速 度 歷 時 反 應 如 圖

4.30

所 示 ， 識 別 所 得 之 結 構 系 統 參 數 如 表

4.21

所 示 。 依 據 式

(4.1)

之 篩 選 標 準，選 擇 第

1

至

6

、

10

及

13

模 態 之 資 訊 建 立 柔 度 矩 陣。

依

DLV

法 計 算 所 得 之 各 樓 層 加 權 應 力 指 標 歸 納 於 圖

4.33(c)

。

三 樓 x 向 之 指 數 為

1.58

， 其 他 樓 層 x 向 之 WSIj值 均 大 於

18.27(

多 一 個 數 量 級

)

，相 差

11

倍 以 上。研 判 三 樓 為 可 能 之 受 損 樓 層 ， 與 假 設 之 破 壞 位 置 相 符 。

77

CASE4

： 四 樓 破 壞

(

移 除 四 樓 弱 軸 向 之 斜 撐

)

四 樓 破 壞 結 構 各 樓 層 之 質 心 加 速 度 歷 時 反 應 如 圖

4.31

所 示 ， 識 別 所 得 之 結 構 系 統 參 數 如 表

4.22

所 示 。 依 據 式

(4.1)

之 篩 選 標 準，選 擇 第

1

至

7

及

12

模 態 之 資 訊 建 立 柔 度 矩 陣。依

DLV

法 計 算 所 得 之 各 樓 層 加 權 應 力 指 標 歸 納 於 圖

4.33(d)

。

四 樓 x 向 之 指 數 為

1.82

， 其 他 樓 層 x 向 之 WSIj值 均 大 於

22.03(

多 一 個 數 量 級

)

，相 差

12

倍 以 上。研 判 四 樓 為 可 能 之 受 損 樓 層 ， 與 假 設 之 破 壞 位 置 相 符 。

CASE5

： 五 樓 破 壞

(

移 除 五 樓 弱 軸 向 之 斜 撐

)

五 樓 破 壞 結 構 各 樓 層 之 質 心 加 速 度 歷 時 反 應 如 圖

4.32

所 示 ， 識 別 所 得 之 結 構 系 統 參 數 如 表

4.23

所 示 。 依 據 式

(4.1)

之 篩 選 標 準，選 擇 第

1

至

8

及

10

模 態 之 資 訊 建 立 柔 度 矩 陣。依

DLV

法 計 算 所 得 之 各 樓 層 加 權 應 力 指 標 歸 納 於 圖

4.33(e)

。

五 樓 x 向 之 指 數 為

0.90

， 其 他 樓 層 x 向 之 WSIj值 均 大 於

17.93(

多 一 個 數 量 級 以 上

)

，相 差

19

倍 以 上。研 判 五 樓 為 可 能 之 受 損 樓 層 ， 與 假 設 之 破 壞 位 置 相 符 。

4.4.2.2 複 數 樓 層 受 損

本 節 針 對 五 層 樓 扭 轉 耦 合 結 構 ， 由 y 向 輸 入 震 波 ， 在 複 數 樓 層 受 損 的 情 況 下 ， 進 行 系 統 識 別 與 損 傷 探 測 分 析 。 考 慮 之 三 種 分 析 案 例 如 下 ：

CASE1

破 壞 位 置 位 於 一 樓 及 三 樓 處，以 移 除 一 樓 及 三 樓 弱 軸 向 之 斜 撐 模 擬 。

CASE2

破 壞 位 置 位 於 二 樓 及 四 樓 處，以 移 除 二 樓 及 四 樓 弱 軸

78

向 之 斜 撐 模 擬 。

CASE3

破 壞 位 置 位 於 三 樓 及 五 樓 處，以 移 除 三 樓 及 五 樓 弱 軸 向 之 斜 撐 模 擬 。

DLV

損 傷 探 測 分 析 結 果 歸 納 於 表

4.28

與 圖

4.37

。以 下 將 針 對 各 案 例 進 行 討 論 ：

CASE1

： 一 樓 及 三 樓 破 壞

(

移 除 一 樓 及 三 樓 弱 軸 向 之 斜 撐

)

一 樓 及 三 樓 破 壞 結 構 各 樓 層 之 質 心 加 速 度 歷 時 反 應 如 圖

4.34

所 示 ， 識 別 所 得 之 結 構 系 統 參 數 如 表

4.25

所 示 。 依 據 式

(4.1)

之 篩 選 標 準，選 擇 第

2~5

及

7~12

模 態 之 資 訊 建 立 柔 度 矩 陣 。 依

DLV

法 計 算 所 得 之 各 樓 層 加 權 應 力 指 標 歸 納 於 圖

4.37(a)

。

一 樓 x 向 之 指 數 為

4.22

， 三 樓 x 向 之 指 數 為

2.67

， 其 他 樓 層 x 向 之 WSIj值 均 大 於

12.35(

多 一 個 數 量 級

)

，相 差

2

倍 以 上 。 研 判 一 樓 及 三 樓 為 可 能 之 受 損 樓 層 ， 與 假 設 之 破 壞 位 置 相 符 。

CASE2

： 二 樓 及 四 樓 破 壞

(

移 除 二 樓 及 四 樓 弱 軸 向 之 斜 撐

)

二 樓 及 四 樓 破 壞 結 構 各 樓 層 之 質 心 加 速 度 歷 時 反 應 如 圖

4.35

所 示 ， 識 別 所 得 之 結 構 系 統 參 數 如 表

4.26

所 示 。 依 據 式

(4.1)

之 篩 選 標 準，選 擇 第

1~4

、

6~10

及

12

模 態 之 資 訊 建 立 柔 度 矩 陣。依

DLV

法 計 算 所 得 之 各 樓 層 加 權 應 力 指 標 歸 納 於 圖

4.37(b)

。

二 樓 x 向 之 指 數 為

1.18

， 四 樓 x 向 之 指 數 為

1.58

， 其 他 樓 層 x 向 之 WSIj值 均 大 於

20.61(

多 一 個 數 量 級

)

， 相 差

13

倍

79

以 上 。 研 判 二 樓 及 四 樓 為 可 能 之 受 損 樓 層 ， 與 假 設 之 破 壞 位 置 相 符 。

CASE3

： 三 樓 及 五 樓 破 壞

(

移 除 三 樓 及 五 樓 弱 軸 向 之 斜 撐

)

三 樓 及 五 樓 破 壞 結 構 各 樓 層 之 質 心 加 速 度 歷 時 反 應 如 圖

4.36

所 示 ， 識 別 所 得 之 結 構 系 統 參 數 如 表

4.27

所 示 。 依 據 式

(4.1)

之 篩 選 標 準，選 擇 第

1~7

及

9

模 態 之 資 訊 建 立 柔 度 矩 陣。

依

DLV

法 計 算 所 得 之 各 樓 層 加 權 應 力 指 標 歸 納 於 圖

4.37(c)

。

三 樓 x 向 之 指 數 為

2.37

， 五 樓 x 向 之 指 數 為

2.16

， 其 他 樓 層 x 向 之 WSIj值 均 大 於

25.26(

多 一 個 數 量 級

)

， 相 差

10

倍 以 上 。 研 判 三 樓 及 五 樓 為 可 能 之 受 損 樓 層 ， 與 假 設 之 破 壞 位 置 相 符 。

本 系 列 有 關 弱 軸 單 邊 強 軸 雙 邊 斜 撐 的 結 構 配 置 下 ， 由 y 向 輸 入 震 波 ， 利 用

SRIM

系 統 識 別 之 參 數 建 立 柔 度 矩 陣 ， 在 單 一 樓 層 及 複 數 樓 層 破 壞 的 情 況，均 能 以

DLV

損 傷 探 測 法 有 效 偵 測 出 破 壞 位 置 。

在文檔中 狀態空間DLV法在扭轉耦合結構之地震損傷探測試驗研究 (頁 103-107)