(Long Beach)、1999 年台灣 921 地震、2011 年日本的東北地震為例，
諸多結構因內部冷卻系統、機電設備、管道設備或非結構物之構件受
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1.2 研究目的
對於重要結構(電子廠房、醫院、核電廠)而言，冷卻設備屬於整 體結構物的核心設施之一，與整棟結構物能否正常運作有關。醫院內 冷卻設備損傷，勢必造成運轉中之機械過熱而造成熱當，若維生管線 之機械發生熱當，可能危及開刀房或插管中的病人，造成人員傷亡；
若核電廠冷卻系統失效，無法降溫反應爐，將發生如東北地震之後 果。故結構物能否正常運作，取決於非結構設備物是否正常運作；而 在非結構設備系統中，裝設彈簧避振器為最常見之非結構破壞性元件 之一，故本研究以彈簧避振器作為研究對象，如圖1.1 所示。
彈簧避振器原設計目的乃在於隔絕設備物啟動及運轉中所產生 之振動傳至樓板；但在受地震作用下，常造成裝置在上方的冷卻、機 電設備擺盪過大，致使彈簧避振器基座破壞而導致設備無法運轉甚至 掉落。雖然目前國內已有數種耐震型彈簧避振器，但礙於耐震行為無 充分之試驗研究佐證，且其受震之力學行為和相關參數設定的研究亦 甚稀少，而使得國內耐震型彈簧避振器使用率不普及，有鑑於此，本 研究將針對彈簧避振器進行相關試驗研究。
1.3 文獻回顧
一 、 振動台試驗相關文獻參考
1. Experimental Seismic Performance Evaluation of Isolation/Restraint Systems for Mechanical Equipment _Part 1 :Heavy Equipment Study ( Saeed Fathali and André Filiatrault，2007 )【1】
此文主要針對冷卻裝置(chiller)進行試驗，試驗方式為四個角落 裝設隔振系統並進行73 種系統識別( system-Identification )和 72 種地 震測試(seismic tests)，最後分析在質心和角落處的加速度、振幅、能 量消散等反應情形。
二、反覆載重試驗相關參考文獻
1. 設備隔振基座之反覆載重試驗研究(陳閔富，2008)【2】
此文則以質量塊與組合鋼架模擬機電設備垂直載重，在組合鋼架
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2. 彈簧手冊_第二版 (張英會、劉輝航、王德成，2008) 【6】
此文根據市面上常見之彈簧種類、製造方式、材料特性及彈簧整 體力學性質做詳細介紹。而本研究主要參考其圓柱螺旋彈簧單位力法 和擾態平衡法公式推導的部分。
3. 螺旋圓彈簧的橫向剛度分析 (陽光武，2010)【7】
此文主要針對不同方式之彈簧側向勁度推導公式與試驗結果做比 較，並探討不同彈簧計算高度與彎矩勁度值( B )、剪力勁度值( S )對 側向勁度的影響大小。試驗結果發現:
(1) 對於不同公式之彎矩勁度值( B )與剪力勁度值( S )對側向勁度的 影響，可發現差異不大。
(2) 彈簧的計算高度以彈簧壓縮前高度減掉垂直向壓縮量和螺旋線斷 面之直徑與實驗值較為接近。
1.4 研究內容
本研究針對冷卻水塔與冷卻設備常用之彈簧避振器(YS-2-1200A) 進行試驗，了解反覆載重試驗、與振動台試驗下，冷卻水塔與彈簧避 振器之力學行為和破壞模式。
各章節重點概述如下：
第二章為研究對象與試驗儀器的介紹。包括冷卻水塔、彈簧避振 器、模擬水體質量之組合構架與轉接板。另外介紹試驗過程中所需要 之量測儀器，例如加速度計、位移計、測力計等。
第三章為螺旋彈簧的理論勁度推導。彈簧軸向與側向勁度對於設 備物模態週期影響甚鉅；本文根據【2】、【3】、【5】，可推導螺旋彈簧 軸向勁度理論值；側向勁度方面，則依據【2】、【4】所使用的單位力 法、文獻【5】、【6】所使用之擾態平衡法、參考文獻【2】【3】所使 用之能量法， 推導彈簧避振器之側向勁度。
第四章為介紹反覆載重試驗之規劃，包括試驗過程中油壓致動器 出力方式、設備物量測儀器裝設位置等。依據試驗結果，說明試驗過 程中觀察之各個階段彈簧避振器受力行為，分析彈簧避振器遲滯迴圈
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行為與軸向、側向勁度，並比較第三章理論勁度與實驗勁度之結果，
以討論各項理論勁度的準確性。
第五章為振動台試驗，說明振動台實驗之規劃，輸入地震歷時之 之準則，與量測儀器佈設位置等等。並依據試驗過程之結果，分別討 論彈簧避振器與冷卻水塔設備，在受地震擾動下之動態特性與力學行 為。
第六章則為結論與建議。依反覆載重試驗與振動台試驗結果歸納 結論，並根據試驗結果一併提出耐震改善建議，期盼能有助於往後研 究發展及實務應用。
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