比較元件切削前、後軸向受力應力分佈

接著，進行挫屈型消能元件型號

t6F490

固接條件，切削前、後之 應力分佈比較，首先吾人設計元件之切削模式，依據未切削軸向受壓

50

5mm

之應力分佈，自元件兩反曲點處向其中央切

10mm

，再以

80

度放 射角，朝左右向外延伸作切削（圖

5.29

）；將切削前之元件受軸向壓力

位移

1mm ~ 5mm

應力分佈，調整為依降伏應力

345MPa

為基準，定為

紅色（圖

5.30

），對照切削後之元件進行軸向施壓

1mm ~ 5mm

，觀察

其應力分佈（圖

5.31

）達應力

345MPa

降伏區域確實有擴大的跡象，

再比較切削前、後元件底部應力分佈，清楚顯示達降伏之範圍更廣（圖

5.32

），此與吾人預期切削後應力之分佈，提升至全斷面降伏設想相符，

且其最大應力有上升的現象。未來可作為鋼板最佳切削模式之依據。

第六章 結論與建議

本文主要探討挫屈連桿之力學行為，文中完成彈性挫屈勁度之理 論推導，並進行一系列之元件測試與性能測試（振動台測試）。元件測 試旨在瞭解挫屈連桿之遲滯消能行為，並得知相關設計參數與擾動頻 率之關係；挫屈消能斜撐之振動台耐震性能測試則在驗證其防震性 能。茲根據本研究之結果歸納討論與建議如下：

1.

元件測試之結果顯示，軸力與軸向變形之遲滯迴圈關係呈一橢圓 形，顯示挫屈連桿具備阻尼器消能之特性。當測試頻率達

1.0Hz

以上時，挫屈連桿之遲滯迴圈甚為飽滿，且其消能面積有隨頻率 上升而增加的趨勢。

2.

本系列試驗中當邊界條件為固接，振幅在

3mm

以下時遲滯迴圈 均較為飽滿，而在頻率

0.5Hz

振幅

4mm

與

5mm

之遲滯迴圈則較 為不飽滿，且有不對稱現象，其原因可能是測試構架之精度不佳 導致在測試過程中除了軸力外，伴隨扭力所致。

3.

固接與鉸接之挫屈連桿元件測試結果顯示，二者之遲滯迴圈均十 分飽滿，惟固接條件之最大出力及消能面積大於鉸接條件之測試 結果。實際應用時建議採用固接條件。

4.

耐震性能測試結果顯示，結構裝設挫屈消能斜撐可有效降低各樓

52

層之加速度峰值與均方根振動量，說明挫屈消能斜撐優越之防震 性能。

5.

未來可根據元件測試所得之結果建立挫屈連桿之相關尺寸及出力 之設計準則，俾便應用於實務結構防震之設計。此外，可配合挫 屈連桿之應力分佈進行適當之切削，使其可達全面降伏的狀態，

以進一步提升挫屈連桿之消能能力。

6.

元件測試所得之遲滯迴圈可嘗試利用系統識別的技術求得其勁度 與阻尼之數學模式（

F

_D

= Ku + C u  ^α

）。若可求得上述之參數，則吾 人將可於有限元素分析軟體（

SAP2000

、

ETABS

）中模擬挫屈消 能斜撐元件，並進行真實結構安裝挫屈消能斜撐之動力歷時分 析，俾便評估其防震性能。

7.

本文所討論之挫屈消能元件相關特性與最大出力值有關，尚未論 及元件內部應變及應力分佈變化。未來可考慮利用試驗黏貼之應 變規量測應變值並反推該位置應力值，並透過

ANSYS

軟體進行 動力分析，驗證該位置之應力、應變值，以找尋挫屈消能元件之 最佳切削（

cutting

）模式。

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表

3.1

挫屈型消能元件試體規格

鉸接條件

L=490mm L=485mm L=480mm

q

o

：初始弦切角(rad) 0.34748 0.42618 0.49208 κ

o

：初始曲率 0.0028 0.0034 0.0039

厚度：4mm t4H490 t4H485 t4H480 厚度：5mm t5H490 t5H485 t5H480 厚度：6mm t6H490 t6H485 t6H480 固接條件

L=490mm L=485mm L=480mm

q

o

：初始弦切角(rad) 0.34748 0.42618 0.49208 κ

o

：初始曲率 0.0028 0.0034 0.0039

厚度：4mm t4F490 t4F485 t4F480 厚度：5mm t5F490 t5F485 t5F480 厚度：6mm t6F490 t6F485 t6F480

表

3.2

試驗規劃表

1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

0.5Hz ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

1.0Hz ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

1.5Hz ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

2.0Hz ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

2.5Hz ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

3.0Hz ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

5.0Hz ☆ ☆ ☆ … …

7.0Hz ☆ ☆ ☆ … …

10.0Hz ☆ … … … …

擾動頻率 振幅

56

表 4.1 t4H490 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t4H490 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{5.85 4.72 4.34 4.15 4.05}

K′′

^{0.7 0.32 0.58 0.73 0.84} η 0.12 0.07 0.14 0.17 0.21

型號：tH490 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{4.87 4.08 3.71 3.53 3.41}

K′′

^{1.67 1.6 1.74 1.83 1.89} η 0.34 0.39 0.47 0.52 0.55

型號：t4H490 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{4.1 3.16 2.8 2.62 2.51}

K′′

^{3.07 2.57 2.53 2.54 2.58} η 0.75 0.81 0.9 0.97 1.03

型號：t4H490 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{2.94 2.11 1.8 1.64 1.56}

K′′

^{3.81 3.09 2.95 2.91 2.9}

η 1.3 1.46 1.64 1.77 1.86

型號：t4H490 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{1.77 1.13 0.87 0.75 0.69}

K′′

^{4.05 3.22 3 2.93 2.92} η 2.29 2.85 3.47 3.92 4.2

型號：t4H490 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -0.78 -0.41 -0.34 -0.31 -0.31

K′′

^{3.82 3 2.78 2.66 2.6}

η -4.88 -7.31 -8.22 -8.46 -8.33

表 4.2 t4H485 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t4H485 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{6.82 5.66} 5.30 5.15 5.06

K′′

^{0.62 0.36} 0.76 0.95 1.08

η 0.09 0.06 0.14 0.19 0.21

型號：tH485 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 6.22 5.02 4.57 4.32 4.22

K′′

1.91 2.00 2.26 2.43 2.56

η 0.31 0.40 0.49 0.56 0.61

型號：t4H485 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{5.15 3.87} 3.41 3.19 3.07

K′′

^{3.68 3.17} 3.18 3.27 3.33

η 0.71 0.82 0.93 1.02 1.09

型號：t4H485 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 3.74 2.58 2.18 1.98 1.88

K′′

4.73 3.83 3.69 3.68 3.70

η 1.26 1.48 1.69 1.86 1.97

型號：t4H485 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{2.33 1.38} 1.03 0.89 0.82

K′′

^{4.92 3.97} 3.75 3.69 3.70

η 2.11 2.87 3.64 4.13 4.53

型號：t4H485 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -1.04 -0.50 -0.41 -0.40 -0.41

K′′

4.87 3.76 3.45 3.37 3.29

η -4.69 -7.56 -8.50 -8.44 -8.01

58

表 4.3 t4H480 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t4H480 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{6.72 5.47} 5.00 4.81 4.70

K′′

^{0.88 0.15} 0.61 0.81 0.94

η 0.13 0.03 0.12 0.17 0.20

型號：t4H480 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 5.92 4.71 4.27 4.06 3.95

K′′

1.47 1.67 1.93 2.08 2.19

η 0.25 0.35 0.45 0.51 0.55

型號：t4H480 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{4.84 3.65} 3.23 3.01 2.90

K′′

^{3.37 2.88} 2.91 2.95 3.01

η 0.70 0.79 0.90 0.98 1.04

型號：t4H480 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 3.53 2.44 2.08 1.88 1.78

K′′

4.32 3.50 3.39 3.37 3.38

η 1.22 1.44 1.63 1.79 1.89

型號：t4H480 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{2.16 1.34} 1.01 0.87 0.79

K′′

^{4.58 3.62} 3.43 3.36 3.34

η 2.13 2.71 3.39 3.84 4.20

型號：t4H480 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -0.97 -0.48 -0.37 -0.37 -0.36

K′′

4.56 3.54 3.20 3.10 3.03

η -4.72 -7.39 -8.54 -8.41 -8.42

表 4.4 t5H490 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t5H490 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 11.51 9.73 8.84 8.39 8.12

K′′

^{1.45 0.13 0.79 1.13 1.32} η 0.13 0.01 0.09 0.13 0.16

型號：t5H490 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{10.80 8.44 7.63 7.18 6.92}

K′′

^{2.53 2.83 3.25 3.46 3.58} η 0.23 0.34 0.43 0.48 0.52

型號：t5H490 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{8.74 6.60 5.79 5.42 5.17}

K′′

^{5.89 5.00 4.94 4.99 5.03} η 0.67 0.76 0.85 0.92 0.97

型號：t5H490 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{6.35 4.48 3.81 3.48 3.29}

K′′

^{7.79 6.29 5.97 5.86 5.82} η 1.23 1.41 1.57 1.68 1.77

型號：t5H490 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{3.92 2.43 1.91 1.68 1.54}

K′′

^{8.17 6.48 6.06 5.88 5.78} η 2.08 2.66 3.18 3.50 3.74

型號：t5H490 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -1.70 -0.87 -0.69 -0.65 -0.63

K′′

^{8.18 6.33 5.75 5.47 5.35}

η -4.81 -7.28 -8.36 -8.42 -8.46

60

表 4.5 t5H485 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t5H485 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 13.36 10.71 9.73 9.21 8.91

K′′

^{2.07 0.15} 0.88 1.24 1.44

η 0.16 0.01 0.09 0.13 0.16

型號：t5H485 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 11.93 9.31 8.38 7.88 7.61

K′′

2.60 3.06 3.51 3.75 3.90

η 0.22 0.33 0.42 0.48 0.51

型號：t5H485 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{9.73 7.35} 6.42 5.98 5.70

K′′

^{6.40 5.46} 5.46 5.50 5.54

η 0.66 0.74 0.85 0.92 0.97

型號：t5H485 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 7.23 5.03 4.27 3.88 3.68

K′′

8.51 6.85 6.51 6.40 6.34

η 1.18 1.36 1.52 1.65 1.72

型號：t5H485 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{4.54 2.81} 2.17 1.93 1.76

K′′

^{9.13 7.22} 6.71 6.51 6.41

η 2.01 2.57 3.09 3.37 3.64

型號：t5H485 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -2.03 -0.99 -0.77 -0.71 -0.70

K′′

9.03 6.97 6.31 6.05 5.88

η -4.45 -7.03 -8.14 -8.48 -8.41

表 4.6 t5H480 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t5F480 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 11.74 9.39 8.60 8.14 7.91

K′′

^{1.63 0.18} 0.87 1.18 1.35

η 0.14 0.02 0.10 0.14 0.17

型號：t5H480 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 10.50 8.21 7.41 6.92 6.69

K′′

2.63 2.94 3.40 3.63 3.77

η 0.25 0.36 0.46 0.52 0.56

型號：t5H480 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{8.52 6.28} 5.55 5.20 4.99

K′′

^{6.00 5.04} 5.04 5.04 5.08

η 0.70 0.80 0.91 0.97 1.02

型號：t5H480 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 6.25 4.30 3.64 3.33 3.17

K′′

7.82 6.25 5.92 5.81 5.74

η 1.25 1.45 1.63 1.74 1.81

型號：t5H480 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{3.83 2.34} 1.82 1.59 1.45

K′′

^{8.25 6.53} 6.06 5.87 5.76

η 2.16 2.79 3.33 3.70 3.98

型號：t5H480 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -1.61 -0.83 -0.68 -0.63 -0.63

K′′

8.29 6.29 5.72 5.48 5.33

η -5.14 -7.58 -8.43 -8.67 -8.46

62

表 4.7 t6H490 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t6H490 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 17.73 14.68 13.55 13.01 …

K′′

^{2.44 0.79} 1.89 2.43 …

η 0.14 0.05 0.14 0.19 …

型號：t6H490 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 15.55 12.62 11.59 11.02 10.71

K′′

3.88 4.75 5.40 5.80 6.03

η 0.25 0.38 0.47 0.53 0.56

型號：t6H490 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 12.69 9.78 8.73 8.21 7.91

K′′

^{8.73 7.80} 7.89 8.09 8.19

η 0.69 0.80 0.90 0.98 1.04

型號：t6H490 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 9.20 6.54 5.63 5.12 4.89

K′′

11.52 9.65 9.38 9.33 9.33

η 1.25 1.48 1.67 1.82 1.91

型號：t6H490 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{5.57 3.45} 2.69 2.34 2.13

K′′

12.22 10.06 9.56 9.41 9.31

η 2.19 2.91 3.56 4.02 4.38

型號：t6H490 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -2.29 -1.19 -1.02 -1.01 -1.00

K′′

12.04 9.58 8.94 8.63 8.50

η -5.26 -8.04 -8.79 -8.57 -8.47

表 4.8 t6H485 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t6H485 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 20.22 15.91 14.44 13.76 13.44

K′′

^{3.34 0.71} 0.84 1.77 2.41

η 0.17 0.04 0.06 0.13 0.18

型號：t6H485 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 17.53 13.82 12.46 11.79 11.42

K′′

3.91 4.31 5.19 5.71 6.05

η 0.22 0.31 0.42 0.48 0.53

型號：t6H485 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 14.36 10.88 9.55 8.94 8.55

K′′

^{9.32 7.86} 7.99 8.19 8.37

η 0.65 0.72 0.84 0.92 0.98

型號：t6H485 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 10.60 7.48 6.34 5.79 5.49

K′′

12.41 10.07 9.69 9.65 9.67

η 1.17 1.35 1.53 1.67 1.76

型號：t6H485 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{6.74 4.27} 3.32 2.88 2.59

K′′

13.25 10.70 10.04 9.84 9.76

η 1.97 2.51 3.02 3.41 3.77

型號：t6H485 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -3.21 -1.63 -1.18 -1.08 -1.06

K′′

13.24 10.58 9.48 9.17 9.06

η -4.13 -6.50 -8.07 -8.51 -8.53

64

表 4.9 t6H480 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t6H480 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 19.53 16.11 14.66 13.95 13.60

K′′

^{3.43 1.12} 0.68 1.83 2.46

η 0.18 0.07 0.05 0.13 0.18

型號：t6H480 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 17.44 13.84 12.59 11.94 11.56

K′′

3.55 4.26 5.07 5.54 5.83

η 0.20 0.31 0.40 0.46 0.50

型號：t6H480 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 14.22 10.88 9.63 9.06 8.67

K′′

^{9.32 8.22} 8.32 8.55 8.71

η 0.66 0.76 0.86 0.94 1.01

型號：t6H480 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 10.60 7.50 6.36 5.81 5.55

K′′

12.65 10.33 9.97 9.92 9.93

η 1.19 1.38 1.57 1.71 1.79

型號：t6H480 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{6.79 4.19} 3.28 2.85 2.56

K′′

13.57 10.84 10.25 10.06 9.95

η 2.00 2.59 3.13 3.53 3.88

型號：t6H480 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -3.22 -1.55 -1.20 -1.11 -1.07

K′′

13.36 10.56 9.63 9.33 9.15

η -4.15 -6.81 -8.01 -8.38 -8.53

表 4.10 t4F490 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t4F490 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 48.9 50.94 53.46 55.17 54.89

K′′

^{14.8 14.1} 14.26 19.78 24.03

η 0.3 0.28 0.27 0.36 0.44

型號：t4F490 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 37.56 38.78 40.23 41.86 43.94

K′′

24.48 25.06 25.2 24.86 25.32

η 0.65 0.65 0.63 0.59 0.58

型號：t4F490 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 27.18 28.02 29.22 30.54 31.78

K′′

30.8 32.44 33.43 33.73 34.13

η 1.13 1.16 1.14 1.1 1.07

型號：t4F490 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{16.55 16.3} 17.54 18.96 19.92

K′′

^{33.6 35.56} 36.62 23.58 38.68

η 2.03 2.18 2.09 1.24 1.94

型號：t4F490 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{6.24 6.89 7.36 9.18 11.81}

K′′

33.93 36.36 37.75 38.55 40.01

η 5.44 5.28 5.13 4.2 3.39

型號：t4F490 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -3.61 -3.95 -4.69 -5.82 -6.86

K′′

28.51 30.78 32.86 34.39 35.56

η -7.89 -7.79 -7 -5.91 -5.18

66

表 4.11 t4F485 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t4F485 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 43.93 44.64 46.86 48.55 48.75

K′′

13.43 12.91 10.78 14.47 18.31

η 0.31 0.29 0.23 0.30 0.38

型號：t4F485 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 34.28 35.86 36.99 38.04 39.59

K′′

22.06 23.09 23.12 23.15 23.00

η 0.64 0.64 0.63 0.61 0.58

型號：t4F485 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 24.84 25.76 26.84 27.78 28.79

K′′

28.40 30.05 30.94 31.39 31.71

η 1.14 1.17 1.15 1.13 1.10

型號：t4F485 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 14.52 15.58 16.28 17.41 18.23

K′′

30.24 32.39 33.54 34.43 35.28

η 2.08 2.08 2.06 1.98 1.94

型號：t4F485 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{6.52 6.44} 6.79 7.89 9.11

K′′

29.76 31.86 33.63 34.15 34.87

η 4.56 4.95 4.95 4.33 3.83

型號：t4F485 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -3.48 -3.94 -4.20 -4.83 -6.09

K′′

26.91 29.09 30.41 31.85 32.47

η -7.73 -7.37 -7.25 -6.59 -5.33

表 4.12 t4F480 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t4F480 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 20.99 20.03 19.93 20.24 20.71

K′′

^{7.10 6.21} 6.09 6.07 6.07

η 0.34 0.31 0.31 0.30 0.29

型號：t4F480 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 17.32 16.50 16.57 16.87 17.18

K′′

12.30 11.57 11.32 11.39 11.46

η 0.71 0.70 0.68 0.68 0.67

型號：t4F480 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 12.68 12.07 12.00 12.19 12.45

K′′

15.81 14.58 14.48 14.69 14.97

η 1.25 1.21 1.21 1.20 1.20

型號：t4F480 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 7.69 7.04 6.95 7.18 7.40

K′′

17.20 15.95 15.83 16.15 16.44

η 2.24 2.27 2.28 2.25 2.22

型號：t4F480 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{3.01 2.73} 2.54 2.82 2.81

K′′

16.50 15.23 15.39 15.73 16.03

η 5.49 5.58 6.06 5.57 5.71

型號：t4F480 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -2.15 -2.02 -1.96 -1.99 -2.06

K′′

14.75 13.49 13.53 13.90 14.49

η -6.86 -6.66 -6.92 -6.97 -7.04

68

表 4.13 t5F490 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t5F490 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 50.31 51.74 52.01 51.83 51.24

K′′

16.57 14.63 14.01 13.17 10.53

η 0.33 0.28 0.27 0.25 0.21

型號：t5F490 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 42.68 43.62 43.34 43.13 43.29

K′′

26.35 27.03 26.52 25.75 24.70

η 0.62 0.62 0.61 0.60 0.57

型號：t5F490 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 31.08 31.90 31.86 32.00 32.27

K′′

34.63 35.60 35.54 35.07 34.23

η 1.11 1.12 1.12 1.10 1.06

型號：t5F490 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 18.42 19.41 19.72 20.17 20.54

K′′

37.43 38.61 38.87 38.83 38.39

η 2.03 1.99 1.97 1.93 1.87

型號：t5F490 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{7.57 7.86} 8.10 9.14 10.14

K′′

37.58 38.64 39.56 39.15 38.79

η 4.97 4.92 4.88 4.28 3.83

型號：t5F490 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -4.22 -4.38 -4.77 -4.92 -5.02

K′′

33.47 34.97 35.74 36.13 36.26

η -7.92 -7.98 -7.49 -7.35 -7.22

表 4.14 t5F485 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t5F485 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 68.97 70.37 69.10 67.02 65.75

K′′

23.37 21.83 19.97 13.65 21.19

η 0.34 0.31 0.29 0.20 0.32

型號：t5F485 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 53.81 54.25 54.07 54.26 54.53

K′′

37.49 36.46 34.51 33.29 30.80

η 0.70 0.67 0.64 0.61 0.56

型號：t5F485 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 37.84 38.67 38.89 39.46 40.13

K′′

44.56 45.23 44.60 43.81 42.63

η 1.18 1.17 1.15 1.11 1.06

型號：t5F485 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 22.61 22.49 23.86 25.11 25.83

K′′

49.01 49.39 49.84 49.67 48.83

η 2.17 2.20 2.09 1.98 1.89

型號：t5F485 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{8.28 9.50} 9.57 11.23 12.28

K′′

47.23 48.15 50.35 49.84 49.08

η 5.71 5.07 5.26 4.44 4.00

型號：t5F485 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -5.56 -5.32 -5.71 -6.09 -7.24

K′′

42.46 43.57 44.42 45.72 46.37

η -7.64 -8.20 -7.78 -7.51 -6.40

70

表 4.15 t5F480 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t5F480 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 37.08 34.71 35.89 36.28 36.21

K′′

13.07 11.32 10.38 9.86 9.35

η 0.35 0.33 0.29 0.27 0.26

型號：t5F480 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 24.47 28.14 29.38 29.77 30.25

K′′

16.05 17.97 18.70 19.07 19.03

η 0.66 0.64 0.64 0.64 0.63

型號：t5F480 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 17.81 20.21 21.30 21.93 22.35

K′′

21.28 23.38 24.32 24.90 24.84

η 1.19 1.16 1.14 1.14 1.11

型號：t5F480 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 11.47 11.92 12.70 13.41 13.90

K′′

23.37 26.12 27.17 27.79 28.09

η 2.04 2.19 2.14 2.07 2.02

型號：t5F480 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{4.81 4.86} 4.97 5.16 5.68

K′′

22.83 25.82 28.02 28.55 28.48

η 4.74 5.31 5.63 5.53 5.02

型號：t5F480 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -2.73 -2.94 -3.18 -3.23 -3.48

K′′

21.01 23.57 24.80 25.24 25.96

η -7.68 -8.02 -7.80 -7.81 -7.46

表 4.16 t6F490 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t6F490 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 66.31 67.94 68.44 68.11 66.83

K′′

18.20 19.58 19.99 19.35 17.74

η 0.27 0.29 0.29 0.28 0.27

型號：t6F490 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 56.74 56.16 56.36 56.12 55.93

K′′

37.62 36.36 35.75 35.28 34.28

η 0.66 0.65 0.63 0.63 0.61

型號：t6F490 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 41.73 40.65 40.84 41.14 41.13

K′′

46.79 46.72 46.86 46.38 45.54

η 1.12 1.15 1.15 1.13 1.11

型號：t6F490 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 24.73 24.28 24.24 25.01 25.42

K′′

50.89 51.32 51.55 51.35 50.61

η 2.06 2.11 2.13 2.05 1.99

型號：t6F490 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 10.36 10.17 9.96 10.56 11.15

K′′

49.68 50.79 50.99 50.87 50.24

η 4.80 4.99 5.12 4.82 4.51

型號：t6F490 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -5.76 -5.46 -5.61 -5.80 -5.72

K′′

43.85 45.06 45.74 45.94 45.80

η -7.61 -8.25 -8.15 -7.93 -8.01

72

表 4.17 t6F485 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t6F485 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 100.4 97.06 95.70 93.19 89.60

K′′

27.78 26.35 23.85 20.13 19.78

η 0.28 0.27 0.25 0.22 0.22

型號：t6F485 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 85.81 81.04 79.86 78.54 76.61

K′′

52.71 49.16 45.90 41.17 35.91

η 0.61 0.61 0.57 0.52 0.47

型號：t6F485 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 61.25 58.78 58.82 58.99 58.74

K′′

65.72 64.47 61.74 57.87 52.84

η 1.07 1.10 1.05 0.98 0.90

型號：t6F485 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 34.47 35.07 36.87 39.32 39.64

K′′

68.79 69.81 68.44 65.07 60.76

η 1.99 1.99 1.85 1.65 1.53

型號：t6F485 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 15.55 15.49 16.20 18.87 21.08

K′′

66.53 68.52 67.58 65.14 61.71

η 4.28 4.42 4.17 3.45 2.93

型號：t6F485 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -7.43 -7.14 -7.25 -7.49 -8.26

K′′

59.86 60.87 61.28 60.00 58.39

η -8.06 -8.52 -8.46 -8.01 -7.07

表 4.18 t6F480 實驗

K ′

、

K ′′

、

η

型號：t6F480 振動頻率 0.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 48.53 54.81 57.63 58.83 59.86

K′′

18.11 17.04 16.85 17.06 17.24

η 0.37 0.31 0.29 0.29 0.29

型號：t6F480 振動頻率 1.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 39.57 44.52 46.99 47.91 49.22

K′′

28.01 29.11 30.68 31.78 32.83

η 0.71 0.65 0.65 0.66 0.67

型號：t6F480 振動頻率 1.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 28.50 31.41 33.16 34.34 35.07

K′′

33.31 36.80 39.18 40.57 41.60

η 1.17 1.17 1.18 1.18 1.18

型號：t6F480 振動頻率 2.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ 16.13 18.25 19.58 20.79 21.27

K′′

35.01 40.30 42.80 44.50 45.62

η 2.17 2.21 2.19 2.14 2.14

型號：t6F480 振動頻率 2.5Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ ^{7.60 6.03 6.81 7.43 8.90}

K′′

32.76 39.89 43.10 44.78 44.18

η 4.31 6.62 6.33 6.03 4.96

型號：t6F480 振動頻率 3.0Hz

振幅

係數 1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

K′ -4.54 -4.68 -5.01 -5.32 -5.50

K′′

30.22 35.12 37.68 39.33 40.39

η -6.65 -7.51 -7.52 -7.39 -7.34

74

表

4.19

不同邊界條件各試體及振幅之最大出力

Fixed

厚度

1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

L=490 mm 70.18 143.14 215.70 288.77 356.64

t=6 mm L=485 mm 108.95 202.65 300.92 388.36 468.47 L=480 mm 52.87 117.52 182.95 248.23 316.35 L=490 mm 52.71 108.73 163.20 216.54 269.18

t=5 mm L=485 mm 73.98 149.62 219.30 282.01 346.64 L=480 mm 39.74 74.40 114.48 154.92 193.78 L=490 mm 51.41 107.90 170.69 236.83 289.86

t=4 mm L=485 mm 45.91 94.05 147.99 206.86 260.11 L=480 mm 22.65 43.11 64.27 86.35 109.86

Hinged

厚度

1mm 2mm 3mm 4mm 5mm

L=490 mm 19.25 31.05 42.75 54.84 …

t=6 mm L=485 mm 21.42 33.39 45.50 58.21 70.88 L=480 mm 21.09 33.86 46.64 59.40 72.52 L=490 mm 12.81 20.59 28.20 35.61 43.03

t=5 mm L=485 mm 14.30 22.74 30.77 39.09 46.74 L=480 mm 12.94 20.31 27.48 34.60 41.79 L=490 mm 6.85 10.34 14.11 18.16 21.72

t=4 mm L=485 mm 7.61 12.32 17.11 22.01 27.04 L=480 mm 8.03 11.91 16.20 20.82 24.93

振幅

試體長度

振幅

試體長度

單位 ：

kgf

表

4.20

五層樓模型結構細部尺寸

Length ( m ) 2 Width ( m ) 2 Height of 2~5 floors ( m ) 1.3

Height of 1

^st

floor ( m ) 1.5

m

₅

( kg − sec

²

m ) 82.28

m

₄

( kg − sec

²

m ) 84.75

m

₃

( kg − sec

²

m ) 84.75

m

₂

( kg − sec

²

m ) 84.75

m

₁

( kg − sec

²

m ) 85.13

Cross section of the column ( m m ) 100 × ⁵⁰ × ⁵ × ⁷

Cross section of the beam ( m m ) 100 × ⁵⁰ × ⁵ × ⁷

Cross-sectional area of the column ( m

²

) 0.0011

Cross-sectional area of the beam ( m

²

) 0.0011

76

表 4.21 加速度峰值比較（Kobe Earthquake）

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.30 0.25 19

5F

0.55 0.40 26

4F

0.21 0.20 6

4F

0.38 0.30 21

3F

0.21 0.16 23

3F

0.37 0.24 34

2F

0.24 0.12 50

2F

0.43 0.24 44

1F

0.18 0.10 44

1F

0.32 0.17 46

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

1.00 0.39 61

5F

1.03 0.54 48

4F

0.70 0.39 45

4F

0.72 0.56 22

3F

0.67 0.29 57

3F

0.69 0.38 44

2F

0.79 0.28 64

2F

0.81 0.33 59

1F

0.59 0.25 57

1F

0.60 0.34 44

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

1.35 0.74 45

5F

1.78 1.17 34

4F

0.95 0.65 31

4F

1.25 1.03 18

3F

0.91 0.45 50

3F

1.20 0.81 32

2F

1.07 0.42 61

2F

1.41 0.65 54

1F

0.79 0.39 50

1F

1.05 0.67 36

Input = Kobe Earthquake

PGA=0.436g PGA=0.576g

PGA=0.099g

PGA=0.323g

PGA=0.176g

PGA=0.332g

表 4.22 樓層加速度均方根值比較（Kobe Earthquake）

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.10 0.03 74

5F

0.18 0.04 76

4F

0.08 0.02 70

4F

0.14 0.04 71

3F

0.07 0.02 73

3F

0.13 0.03 74

2F

0.05 0.02 68

2F

0.09 0.03 69

1F

0.03 0.01 61

1F

0.05 0.02 62

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.32 0.06 82

5F

0.33 0.07 78

4F

0.26 0.06 79

4F

0.27 0.07 73

3F

0.23 0.04 81

3F

0.24 0.06 75

2F

0.17 0.04 77

2F

0.17 0.05 71

1F

0.10 0.03 72

1F

0.10 0.03 65

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.43 0.09 80

5F

0.57 0.11 80

4F

0.35 0.09 75

4F

0.46 0.11 76

3F

0.31 0.07 78

3F

0.41 0.08 80

2F

0.22 0.06 75

2F

0.30 0.07 77

1F

0.13 0.04 69

1F

0.17 0.05 72

PGA=0.436g PGA=0.576g

Input = Kobe Earthquake

PGA=0.099g PGA=0.176g

PGA=0.323g PGA=0.332g

表 4.23 加速度峰值比較（Hachinohe Earthquake）

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.32 0.10 70

5F

0.42 0.16 61

4F

0.22 0.08 63

4F

0.29 0.14 52

3F

0.20 0.07 64

3F

0.26 0.11 58

2F

0.22 0.07 69

2F

0.29 0.12 60

1F

0.16 0.07 55

1F

0.22 0.10 54

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.60 0.22 63

5F

0.60 0.32 47

4F

0.42 0.20 52

4F

0.42 0.28 34

3F

0.37 0.20 46

3F

0.37 0.20 46

2F

0.41 0.17 59

2F

0.41 0.24 43

1F

0.31 0.15 51

1F

0.31 0.22 28

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.72 0.45 37

5F

1.08 0.63 42

4F

0.50 0.45 10

4F

0.76 0.60 20

3F

0.44 0.30 31

3F

0.67 0.39 41

2F

0.49 0.28 43

2F

0.74 0.36 51

1F

0.37 0.29 22

1F

0.56 0.38 32

PGA=0.207g PGA=0.312g

Input = Hachinohe Earthquake

PGA=0.092g PGA=0.121g

PGA=0.172g PGA=0.173g

表 4.24 樓層加速度均方根值比較（Hachinohe Earthquake）

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.12 0.02 85

5F

0.15 0.03 81

4F

0.10 0.02 83

4F

0.13 0.03 77

3F

0.09 0.01 88

3F

0.12 0.02 81

2F

0.07 0.01 87

2F

0.09 0.02 80

1F

0.05 0.01 89

1F

0.06 0.01 79

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.22 0.05 78

5F

0.22 0.06 73

4F

0.18 0.05 74

4F

0.18 0.06 68

3F

0.17 0.04 78

3F

0.17 0.05 72

2F

0.13 0.03 76

2F

0.13 0.04 69

1F

0.09 0.02 74

1F

0.09 0.03 65

Floor w/o damper w/ damper reduction(%) Floor w/o damper w/ damper reduction(%)

5F

0.26 0.08 70

5F

0.40 0.10 76

4F

0.22 0.08 64

4F

0.33 0.10 71

3F

0.20 0.06 69

3F

0.30 0.08 75

2F

0.16 0.06 65

2F

0.24 0.07 72

1F

0.10 0.04 59

1F

0.16 0.05 67

PGA=0.207g PGA=0.312g

Input = Hachinohe Earthquake

PGA=0.092g PGA=0.121g

PGA=0.172g PGA=0.173g

78

前置設定

選擇適當元素，定義元素特性 及材料性質

建立結構務實體模型

進行網格化，產生有限元素 模型

設定分析方法及求解法

設定約束邊界條件

設定外力的邊界條件

設定輸入控制並進行求解

輸出文字與圖形資料

表 5.1 ANSYS操作流程表

圖

1.1

挫屈連桿之減振應用【

2

】

圖

1.2

挫屈連桿之變形示意圖【

2

】

圖

1.3 Euler spring vertical isolation stage

【

3

】

80

圖

1.4 Virgin

等人實驗裝置照片【

2

】

圖

1.5 Virgin

等人實驗結果之

1

【

2

】

圖

1.6 Virgin

等人實驗結果之

2

【

2

】

圖

1.7

可調式挫屈連桿之試驗構架【

9

】

圖

1.8

挫屈連桿（

buckled struts

）元件【

10

】

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200

dis plac ement (mm )

force (kgf)

Hysteresis Loops:1.5HzS4mm(t4A490)

expriment empirical

圖

1.9

挫屈連桿試驗結果與預測之比對【

10

】

82

圖

2.1

底端固接，頂端自由柱之有效長度

L

_e【

11

】

圖

2.2

兩端固接柱之有效長度

L

_e【

11

】

圖

2.3

柱挫屈強度與邊界條件之關係【

11

】

84 qo

q

u P S

O O'

ρO

ρ

qo q θ(s)

圖

2.4

鉸接挫屈連桿之變形示意圖

q

u P S

O O'

ρ

O

ρ qo

qo q θ(s)

圖

2.5

固接挫屈連桿之變形示意圖

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0

50 100 150 200 250

dis plac em ent (m m )

fo rc e (k g f)

P-u

q0=0.10 q0=0.15 q0=0.30

圖

2.6

鉸接條件下不同初始端點弦切角

q

₀之彈性挫屈勁度曲線

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 100 200 300 400 500

displacement (mm)

fo rce ( k g f)

P-u

q0=0.10 q0=0.15 q0=0.30

圖

2.7

固接條件下不同初始端點弦切角

q

₀之彈性挫屈勁度曲線

86

u0

u0

−

( )

0^{2 2 1 2}

K

′′

ω

⎡⎣

u

−

u

⎤⎦

0cos

P δ

u P

( )

0

K

′′

ω u K

′

( ) ω u

0

K

* 0cos

K′

u δ

0sin

u δ

0sin

P δ

A

1

A

2

A

3

A

6

A

4

A

7

A

5

A

8

( ) ( ) ( ) ( )

0^{2 2 1 2}

P t

=

K

′

ω u t

±

K

′′

ω

⎡⎣

u

−

u

⎤⎦

( )

^*

( ) ( )

P t

=

K ω u t

圖

2.8

橢圓形遲滯迴圈之幾何關係

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.1a t4H490

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.1b t4H485

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.1c t4H480

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

88

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.3a t6H490

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

俯視圖

側視圖

弧長500mm

正視圖

圖

3.3b t6H485

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

俯視圖

側視圖

弧長500mm

正視圖

圖

3.3c t6H480

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.4a t4F490

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.4b t4F485

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.4c t4F480

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

90

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.5a t5F490

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.5b t5F485

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.5c t5F480

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.6a t6F490

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

俯視圖

側視圖

弧長500mm

正視圖

圖

3.6b t6F485

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

弧長500mm

正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.6c t6F480

試體之設計詳圖（單位：

mm

）

92

1

2

3

4 5

圖

3.7

應變計黏貼位置編號

10 20 30 40 50 60 -1000

-800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1000

position 1 - 2

Time (sec)

Strain

10 20 30 40 50 60

-1000 -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1000

position 1 - 4

Time (sec)

Strain

10 20 30 40 50 60

-1000 -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1000

position 1 - 5

Time (sec)

Strain

圖

3.8

三個應變計黏貼位置擾動頻率

1.0Hz

振幅

1mm

應變量

94

10 20 30 40 50 60

-1000 -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1000

position 1 - 2

Time (sec)

Strain

10 20 30 40 50 60

-1000 -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1000

position 1 - 4

Time (sec)

Strain

10 20 30 40 50 60

-1000 -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1000

position 1 - 5

Time (sec)

Strain

圖

3.9

三種應變計黏貼位置擾動頻率

1.0Hz

振幅

3mm

應變量

10 20 30 40 50 60 -1500

-1200 -900 -600 -300 0 300 600 900 1200 1500

position 1 - 2

Time (sec)

Strain

10 20 30 40 50 60

-1500 -1200 -900 -600 -300 0 300 600 900 1200 1500

position 1 - 4

Time (sec)

Strain

10 20 30 40 50 60

-1500 -1200 -900 -600 -300 0 300 600 900 1200 1500

position 1 - 5

Time (sec)

Strain

圖

3.10

三種應變計黏貼位置擾動頻率

1.0Hz

振幅

5mm

應變量

96 正視圖 俯視圖

側視圖

圖

3.11

測試構架底座設計詳圖（單位：

mm

）

俯視圖 單位：mm Scale 1:5

後視圖 單位：mm Scale 1:5 側視圖 單位：mm Scale 1:5

?15 Ｌ220

?15 Ｌ220

正視圖 單位：mm Scale 1:5

圖

3.12

測試構架反力座尺寸詳圖

圖

3.13 1.5t

致動器以鋼框架加固

圖

3.14

接頭連接板

鋼框架加固

接頭連接板

98

圖

3.15a

鉸接頭元件

圖

3.15b

固接頭元件

圖

3.16a

挫屈連桿試體安裝鉸接

圖

3.16b

挫屈連桿試體安裝固接頭

固接頭

固接頭

鉸接頭

鉸接頭

100

圖

3.17 1.5t

油壓致動器

圖

3.18 MTS 407

控制器

圖

3.19

力規（

Load Cell

）（出力大小：

5ton

）

圖

3.20

致動器轉接頭與試體連接器

試體連接器

致動器轉接頭

102

圖

3.21

訊號調節放大器

圖

3.22 IMC

資料擷取系統

圖

3.23 Famos

訊號顯示與分析軟體

圖

3.24

挫屈連桿之安裝（鉸接試體）

Load Cell

鉸接頭

鉸接頭

試體

反力座

1.5t 致動器

H-Beam

104

圖

3.25

挫屈連桿之安裝（固接試體）

H-Beam

固接頭

反力座

試體

Load Cell

1.5t 致動器 固接頭

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz5mm(t4F490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz4mm(t4F490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz3mm(t4F490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz2mm(t4F490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz1mm(t4F490)

experiment model

圖

4.1a t4H490

試體擾動頻率

0.5Hz

各振幅之遲滯迴圈

（

Thickness

：

4mm

，

Length

：

490mm

，

B.C.

：

Hinged

）

106

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1Hz1mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1Hz2mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1Hz3mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1Hz4mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1Hz5mm(t4H490)

experiment model

圖

4.1b t4H490

試體擾動頻率

1.0Hz

各振幅之遲滯迴圈

（

Thickness

：

4mm

，

Length

：

490mm

，

B.C.

：

Hinged

）

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1.5Hz1mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1.5Hz2mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1.5Hz3mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1.5Hz4mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:1.5Hz5mm(t4H490)

experiment model

圖

4.1c t4H490

試體擾動頻率

1.5Hz

各振幅之遲滯迴圈

（

Thickness

：

4mm

，

Length

：

490mm

，

B.C.

：

Hinged

）

108

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2Hz1mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2Hz2mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2Hz3mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2Hz4mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2Hz5mm(t4H490)

experiment model

圖

4.1d t4H490

試體擾動頻率

2.0Hz

各振幅之遲滯迴圈

（

Thickness

：

4mm

，

Length

：

490mm

，

B.C.

：

Hinged

）

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2.5Hz1mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2.5Hz2mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2.5Hz3mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2.5Hz4mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:2.5Hz5mm(t4H490)

experiment model

圖

4.1e t4H490

試體擾動頻率

2.5Hz

各振幅之遲滯迴圈

（

Thickness

：

4mm

，

Length

：

490mm

，

B.C.

：

Hinged

）

110

Force (kgf)

Hysteresis Loops:3Hz1mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:3Hz2mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:3Hz3mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:3Hz4mm(t4H490)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:3Hz5mm(t4H490)

experiment model

圖

4.1f t4H490

試體擾動頻率

3.0Hz

各振幅之遲滯迴圈

（

Thickness

：

4mm

，

Length

：

490mm

，

B.C.

：

Hinged

）

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz1mm(t4H485)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz2mm(t4H485)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz3mm(t4H485)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz4mm(t4H485)

experiment

Force (kgf)

Hysteresis Loops:0.5Hz5mm(t4H485)

experiment model

圖

4.2a t4H485

試體擾動頻率

0.5Hz

各振幅之遲滯迴圈

圖

4.2a t4H485

試體擾動頻率

0.5Hz

各振幅之遲滯迴圈

在文檔中 挫屈型防震消能元件之研發 (頁 76-200)