4.1 微震儀器簡介及配置
本試驗採用日本Tokyo Sokushin Co. Ltd.製造，型號 VSE-15D 之微震感應子
（為一速度計，見照片4.1），歷時記錄系統則採用型號 SPC-35F 之攜帶用記錄器
（見照片4.2），上述之儀器由國家地震工程研究中心所提供。一般在鋼筋混凝土 建築物週期之微震量測上，取樣頻率設定為100Hz（即每秒記錄 100 筆資料），高 頻慮波（High Pass Filter）0.1Hz，微震感應子最大刻度分別訂為位移 0.01cm、速 度0.1kine(1 kine=1 cm/sec)及加速度 10gal。
4.2 範例實驗分析簡介
本研究以台中遠東百貨公司（見照片4.3 與 4.4）量測作為範例實驗（見照片 4.5 與 4.6），建築物樓高為九層。首先於建築物樓頂與九樓分別測量位移、速度 與加速度三項物理量，各樓層感應子配置如圖4.1 及 4.2。每次測量時間為十分鐘，
取樣頻率為100Hz，即每個感應子每次記錄六萬筆資料。經快速富利葉轉換後，所 得圖形可參見圖4.3 至圖 4.10。在圖 4.3 及圖 4.4 中，我們將感應子 No.1 和 No.3 以及感應子 No.2 和 No.4 所得結果分別相減再進行快速富利葉轉換，可得到結構 物扭轉之振頻。由兩圖中皆可觀察到在對應頻率1.61Hz 及 3.17Hz 之處有尖峰值，
故可判斷結構物之扭轉基本振頻(第一振頻)為 1.61Hz，第二振頻為 3.17Hz。由圖 4.5 及圖 4.6 中可觀察到於樓頂幾何中心所記錄之速度歷時經快速富利葉轉換後，
在X 方向（結構物平面尺寸較長之方向）上對應頻率 1.27Hz、1.61Hz 之處有尖峰 值；在Y 方向（結構物平面尺寸較短之方向）上對應頻率 2.29Hz、2.49Hz、3.17Hz 之處有尖峰值。因前述扭轉振頻分別為1.61Hz 及 3.17Hz，故我們判定 X 方向上之 基本振頻為1.27Hz；在 Y 方向上之基本振頻則取 2.29Hz、2.49Hz 之平均值為 2.39 Hz。在此須注意的是頻率小於 0.2 Hz 之尖峰因對應之週期大於四秒，一般結構物
除高樓外，週期較少達到四秒，故將其視為雜訊而忽略不計。
同樣對九樓量測資料進行分析，在圖4.7 和圖 4.8 中分別將感應子 No.1 和 No.3 所得歷時相減以及No.2 和 No.3 所得歷時相加(因兩顆感應子方向相反)再進行快速 富利葉轉換，可得到結構物扭轉之振頻。由兩圖中皆可知在對應頻率 1.61Hz 及 3.17Hz 之處有尖峰值，故再次驗證結構物之扭轉基本振頻為 1.61Hz，扭轉第二振 頻為3.17Hz。由圖 4.9(感應子 No.3)及圖 4.10(感應子 No.4)中可觀察到：九樓所記 錄之速度歷時經快速富利葉轉換後，在X 方向上對應頻率 1.17Hz、1.32Hz 之處有 尖峰值，故X 方向上之基本振頻我們可取其平均值為 1.25Hz；在 Y 方向上對應頻 率2.54Hz 處有尖峰值，故 Y 方向上之基本振頻為 2.54Hz。餘量測資料轉換後所得 之基本振動頻率與對應之週期可見表4.1 與 4.2。
由上述分析節結果可知：微震量測在樓頂及九樓進行所得數據經快速富利葉 轉換後顯示其結果差異並不大，故本實驗其後皆於結構物樓頂進行微震量測；其 次，由各物理量量測（位移、速度、加速度）所得之結構物週期差異亦不大，又 因實驗微震感應子為速度計之一種，故本實驗其後分析均以速度作為依歸。
4.3 大台北地區實驗分析
本實驗總計完成大台北地區四十五棟鋼筋混凝土建築物之微震量測，量測日 期及建築物名稱與住址見表4.3。建築物相關基本資料及平面圖詳見附錄 A。各建 築物之富利葉轉換圖形可見附錄B。量測所得建築物之基本振頻經富利葉頻率域分 析及ARV 時間分析之結果見表 4.4。表 4.5 為對應之結構物基本振動週期。在此值 得注意的是：利用快速富利葉轉換求取建築物週期，我們可從感應子擺設方向及 前述求取扭轉效應方法，判斷建築物X 向、Y 向及扭轉之週期；而利用 ARV 時間 域分析方法，我們僅能得到建築物前數個模態的週期值，至於各週期值是對應至 何種模態（平移或扭轉），因實驗僅在建築物頂樓進行，故無法判斷對應之模態。
此外，由表4.4 及表 4.5 得知：富利葉頻率域分析及 ARV 時間域分析所得之結構 物基本振頻大致相同，兩者可相互驗證；但在第五及第六棟建築物分析上，則出
現不一致之結果：ARV 時間分析所得之頻率在富利葉轉換圖上並未出現對應之尖 峰值，而在第七棟建築物分析上，ARV 時間分析所得之頻率雖在富利葉轉換圖上 有相對應之尖峰值出現，然偏向於高頻而非結構物之基本振頻。但配合結構物週 期經驗公式，結構物週期不太可能小於0.5 秒，故應以富利葉分析所得結果較為準 確；另外在第 24、25、29 棟建築的 ARV 分析，僅能識別出兩個基本週期，因此 在T3或f3處為空白。
利用微震量測所得資料識別建築物之阻尼比可見表4.6。在此我們採用半功率 法（Half-power method）【22】配合富利葉轉換圖以及直接識別法兩種方法計算建 築物阻尼比。但若富利葉轉換圖上兩尖峰值相隔間距不大時，因無法區別出對應 半功率之頻率是屬於何尖峰值，此時半功率法會失效，例如第8、12、13、23、30、
36、44 棟建築物。而利用 ARV 方法所識別出來的阻尼比，有時可能小於 0.5％或 大於10％，例如第 19、24、25、29、34 棟建築物，明顯不合理，故不列入表 4.6 中。