第六章 實例分析與探討
6.4 耐震潛能評估
6.4.2 消能阻尼器評估指標
-0.5 0 0.5 1
Acceleration (g)
(c) 分析用地表擾動歷時(TCU017E-W)
0 1 2 3 4 5
Frequency (Hz) 0
1 2
Amplitude (g/Hz)
(d) 擾動頻譜(TCU017E-W) 圖6.21 輸入地震紀錄(Tcu017)
6.4.2 消能阻尼器評估指標 基底總橫力評估
增設制震鈑後結構與未補強結構之總橫力比較分析結果如表 6.1 所示，結 果顯示制震鈑確實發揮了消散地震能量之能力，在不同地震擾動下，其在X 向 總橫力可達七成以上折減，在Y 向可達八成以上折減，顯示結構在補強後之耐 震能力確實大幅的提升。
表6.1 總橫力之比較
Fixed w/ Damper* Reduction (%) Load
VX(tf) VY(tf) VX(tf) VY(tf) VX VY TCU017NX 107.72 0 30.27 -- 72 -- TCU017NY 0 114.14 -- 14.47 -- 87 TCU017EX 119.79 0 26.62 78 -- TCU017EY 0 155.82 -- 14.67 -- 91
*增設制震鈑結構總橫力不包括制震鈑所提供之剪力 樓層變位角評估
增設制震鈑後結構與未補強結構之樓層變位角反應比較分析結果如表 6.2 所示，結果顯示制震鈑確實發揮了加勁與消散地震能量之能力，在不同地震擾 動下，其在X 向三樓與二樓的層間變位角可達六成與八成以上的折減，在 Y 向 三樓與二樓的層間變位角可達四成與八成以上的折減。
表6.2 樓層變位角反應之比較
(a) 樓層變位角反應比較（TCU017NX）
X向 Y向 X向 Y向 X向 Y向
3F 0.002956 0.000745 0.001045 0.0004 65 46
2F 0.011562 0.003079 0.00249 0.000496 78 84 Re duction
INP UT:TCU017NX
LO AD wo/ Da m pe r w/ Da m pe r (%)
(b) 樓層變位角反應比較（TCU017NY）
X向 Y向 X向 Y向 X向 Y向
3F 0.000644 0.001989 0.000035 0.000548 95 72 2F 0.002582 0.009543 0.000096 0.000679 96 93 Re duction
INP UT:TCU017NY
LO AD wo/ Da m pe r w/ Da m pe r
(c) 樓層變位角反應比較（TCU017EX）
X向 Y向 X向 Y向 X向 Y向
3F 0.003307 0.000837 0.00095 0.000433 71 48 2F 0.01322 0.003621 0.002344 0.000534 82 85 LO AD wo/ Da m pe r w/ Da m pe r
INP UT:TCU017E X
Re duction
(d) 樓層變位角反應比較（TCU017EY）
X向 Y向 X向 Y向 X向 Y向
3F 0.000771 0.00267 0.000049 0.0005 94 81
2F 0.003049 0.01261 0.000097 0.000623 97 95 Re duction
INP UT:TCU017E Y
LO AD wo/ Da m pe r w/ Da m pe r
制震鈑消能比較
根據非線性歷時分析結果繪製能量消散分佈比較可知（圖6.22~6.23），增 設阻尼器後，結構有相當多比例的地震能量皆由阻尼器所吸收，因此可確保結 構主構件可保持在彈性範圍，提升結構受震後之耐震能力。
(%) (%)
(%)
(a)X向能量消散分佈圖（TCU017N-X） (b)Y向能量消散分佈圖（TCU017N-Y）
圖6.22 消能制震鈑能量消散歷時反應（TCU017N）
Damper Energy Input Energy
(a)X向能量消散分佈圖（TCU017E-X） (b)Y向能量消散分佈圖（TCU017E-Y）
圖6.23 消能制震鈑能量消散歷時反應（TCU017E）
6-4-3 阻尼器檢核
檢核不同外力極端荷載作用情形如表6.3，結果顯示，受力最大之阻尼器發 生在東-西向地震由 X 向輸入時，其剪力與位移分別為 24.1t 與 12.8mm，最大 剪力尚小於極限荷載（30t），而制震鈑的韌性比（ductility ratio）約為 8 左右。
圖6.24〜6.27 分別為南-北向與東-西向的 TCU017 地震記錄由 X 向與 Y 向輸入 結構之遲滯迴圈，結果可發現，由於在X 向僅設置 4 組制震鈑，故在 X 向地震 輸入時其受震反應明顯較大。
表6.3 制震鈑最大剪力與位移反應
（a）TCU017 N-S 作用在 X 向之制震鈑反應
TCU017N1
Location Force (t) Displacement
(mm) Force (t) Displacement (mm)
d1_fd = 6.9 0.8 8.5 0.9
d2_fd = 6.4 0.7 7.1 0.8
d3_fd = 17.9 6.4 16.7 5.2
d4_fd = 17.5 6.1 16.3 4.8
d5_fd = 6.5 0.7 6.7 0.7
d6_fd = 7.0 0.8 8.7 1.0
1F 2F
（b）TCU017 N-S 作用在 Y 向之制震鈑反應
TCU017N2
Location Force (t) Displacement
(mm) Force (t) Displacement (mm)
d1_fd = 18.0 6.6 16.1 4.6
d2_fd = 17.5 6.0 15.4 3.9
d3_fd = 2.7 0.3 1.7 0.2
d4_fd = 2.3 0.2 2.7 0.3
d5_fd = 17.7 6.2 15.6 4.2
d6_fd = 18.3 6.8 16.3 4.8
1F 2F
(c) TCU017 E-W 作用在 X 向之制震鈑反應
TCU017E1
Location Force (t) Displacement
(mm) Force (t) Displacement (mm)
d1_fd = 8.0 0.9 10.6 1.3
d2_fd = 7.4 0.8 9.0 1.0
d3_fd = 24.1 12.8 22.1 10.9
d4_fd = 23.1 11.8 21.2 9.9
d5_fd = 7.6 0.9 8.7 1.0
d6_fd = 8.2 0.9 10.6 1.3
1F 2F
(d)TCU017 E-W 作用在 Y 向之制震鈑反應
TCU017E2
Location Force (t) Displacement
(mm) Force (t) Displacement (mm)
d1_fd = 17.7 6.2 15.8 4.3
d2_fd = 17.1 5.6 15.2 3.7
d3_fd = 3.0 0.3 2.2 0.2
d4_fd = 2.3 0.2 2.7 0.3
d5_fd = 17.4 5.9 15.4 3.9
d6_fd = 17.9 6.4 16.0 4.5
1F 2F
圖6.25 TCU017 N-S 作用在 Y 向時之制震鈑遲滯迴圈
圖6.27 TCU017 E-W 作用在 Y 向時之制震鈑遲滯迴圈