3.1 設計構想
地震的發生是不可預期的，而一些重要結構(例如：醫院結構、
學校建築、晶圓廠結構)對地震之防範更為重要，建物之建築形式不 盡相同，有些建物考慮到功能性及美觀性，結構因而產生立面不規則 之形式，例如：勁度不規則(軟層或弱層)、勁度不連續(結構立面尺 寸不一致，某一層突然有內縮之情形)、質量不規則(傳統晶圓廠內部 結構)。醫院結構依功能性需求，時常伴隨有立面不規則之建築形式 存在，在建築方面存在淺在弱點，地震時更容易發生破壞，尤其醫院 在震後必須維持結構的完整性、功能性，緊急救治受傷病患，而醫院 結構內所配置之醫療設備，精密且昂貴，容納的人數多，必須確保設 備在任何情況使用均不影響其精度及運作，屬於重要之結構。晶圓廠 結構屬於高科技精密工業之廠房結構，製程之精確度格外重要，內部 結構廠房由上層廠(無塵室)與下層廠(sub fab)組成，為減少微振量影 響製程，故上層廠與下層廠之質量差異極大以增加垂直剛性，屬立面 不規則中之質量不規則情形，針對立面不規則之結構，配置減震元 件，使地震發生時，使結構之損壞降到最低。
目前阻尼器在相關設計理論上，大多以結構安裝阻尼器後之整體 等效阻尼比作為設計之目標，對於減震結構物阻尼器之阻尼常數的豎 向分配並無深入的探討，因此本文將探討不同阻尼常數分配方式對結 構物造成之影響。阻尼器之造價取決於其出力大小，而出力大小除了 與阻尼器兩端之相對速度相關外，亦與阻尼器之阻尼常數相關，因 此，阻尼器之阻尼常數影響了阻尼器之造價、整體結構之應力傳導機 制及其反應。目前阻尼器常數常見之分配方式為平均分配法，除平均 分配法外，尚有依樓層勁度分配阻尼常數，依層間剪力大小分配阻尼
常數，以下將介紹此三種常見之阻尼常數分配方式，並加以討論：
(1) 阻尼常數採平均分配法：這是目前普遍採用之方式，將依等效 阻尼比計算出之阻尼常數平均分配至各樓層(即各樓層阻尼係數 皆相同)但各樓層受地震作用下之反應不同，隨樓層愈高，由於彎 矩效應(Flexural Effect)影響，剪力與層間變位之反應愈小，故每一 樓層所需阻尼器提供之阻尼常數應有所差異，故若採用平均分配 法，在特殊之結構型態，將無法將阻尼器的效果發揮到最佳，結 構 受 地 震 作 用 下 之 反 應 將 無 法 獲 得 較 有 效 之 控 制 。 (2) 阻尼常數依樓層勁度作分配：因結構梁柱尺寸配置不同，勁度也
有所差異，且結構樓層勁度難以定義，若阻尼常數依樓層勁度大 小作分配，勁度大的樓層所分配得之阻尼常數較大，勁度小的樓 層所分配得之阻尼常數較小，如此一來，結構較軟的部分變位大，
阻尼常數卻分配較少，無法發揮阻尼器之最大效益。
(3) 阻尼常數依層間剪力大小作分配：黃尹男【10】提出在第一模態 多層樓構架，若將各層樓之線性黏性阻尼器之阻尼常數按各層樓 之有效儲存勁度分配，則各層樓之阻尼比將與構架整體阻尼比一 致，與 Kasai 提出之“比例分佈設計“精神相同，而阻尼係數按樓 層之有效儲存勁度分配和阻尼器之阻尼力按層間剪力分配之意義 相同，故提出阻尼係數依層間剪力大小分配之理論。受外力擾動 下，依樓層所承受之剪力較大，若阻尼常數採用此種分配方式，
越低樓層之阻尼常數較大，若軟層出現在中間樓層部分，地震對 結構造成過大之位移將無法有效抑制。
根據上述之討論，本章將提出依層間剪力大小及彈性應變能法來 分配阻尼器阻尼常數的方法，並討論其與其它方法對立面不規則結構 之減震效益。
3.2 設計公式推導
3.2.1 阻尼常數依層間剪力分配
有鑒於黃尹男與洪雅惠【11】提出之阻尼係數依樓層剪力分配
定義一與結構層間剪力相關之參數如式(3.7)
為式(3.13)
圖 3-1 結構層剪力與側推力之關係圖