量測系統

3.9.1 荷重計

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本實驗共使用九顆荷重計，每座 RC 構架試體基礎的下方有兩顆荷重計，故下 方總共有六顆荷重計；每個柱頭的上方各安置一顆荷重計，可以量測柱子預加軸 力的大小。

圖 3- 49(a)為基礎下方荷重計安裝情形。基礎下方的荷重計可以承受軸力 50 噸、剪力 10 噸的載重。在實驗進行中，我們量測了軸力、面內方向剪力以及面外 方向剪力。當試體放置在荷重計上時，振動台控制室將讀取試體自重所造成的軸 力；試體與荷重計螺栓接合之後，振動台控制室將再次讀取軸力，這兩次的軸力 通常不會相同。因此必需特別記錄下來，方便未來分析使用。

柱頭上方的荷重計為 NCREE 所提供（圖 3- 49(b)），此荷重計雖僅能承受 50 噸的軸力，但由於仍在本實驗需求範圍內，再加上荷重計本身體積很小，非常符 合本實驗的需求，因此使用本荷重計來量測預軸力的大小。

3.9.2 加速規 (Accelerometer)

加速規可以測量試體某一特定點在實驗進行中的加速度情形。加速規的安裝 在試體情形如圖 3- 50 所示。圖 3- 51 為加速規安裝佈置圖。從圖中可以看到，

加速規主要安裝在基礎、梁柱接頭、質量配重塊以及質量台車上。由圖中可以看 到在加速規旁邊各有 1~3 顆圓圈包圍著數字，數字代表著接線編號，而圓圈的相 對位置代表的關係為：左上角代表著面外方向加速度、右上角代表著面內方向加 速度、左下角代表著垂直向的加速度。

加速規本身的安裝方式為利用其背後的強力磁鐵吸附在預先安裝在試體上的 儀器夾具鐵件，由於強力磁鐵力量相當的大，若大力吸附在鐵件上可能會造成加 速規受到傷害，因此安裝時要非常注意。同時在固定加速規與訊號線時，要特別 注意加速規的接頭是否固定得宜，否則當實驗進行中，加速規接頭的振動亦有可 能擾亂訊號的接收，影響後續的分析。

另外，在安裝加速規時，建議同一個方向的加速規，其正負方向要一致。例

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如：垂直向加速規必需同時向上或向下，避免符號不一致的情形。

3.9.3 拉線式位移計 (String Pot)

本實驗使用了大量的拉線式位移計（圖 3- 52），分佈在試體內部以及面內面 外方向上的振動台參考架上。拉線式位移計行程分成±25 cm 及±50cm 兩種。行程 為±50cm 的拉線式位移計被安裝在參考架上位移量較大的位置。

試體內部的拉線式位移計分別量測柱子的垂直向位移，並且還有設置對角線 的拉線式位移計。對角拉線式位移計原本設計為接頭對接頭，但由於防落鋼梁阻 擋的緣故，故調整了連接的位置，而這些位置也被記錄起來。

面內參考架上的拉線式位移計，分別測量北側質量台車、一二樓質量配重塊 及一二樓北側梁柱接頭的位移。由於試體上端位移量較大，因此北側質量台車與 二樓質量配重塊使用行程為±50cm 的拉線式位移計，其餘地方仍使用行程為±25 cm 的拉線式位移計。

此外，振動台於地震力輸入方向上，在台子升起前後相差 25 cm，由於本實驗 為崩塌實驗，研究團隊在試體崩塌方向還未能準確預測，再加上放置在振動台上 的物體重量相當的重，與振動台設計值相差不遠，振動台在實驗時比較容易出現 預期外的風險。因此為了避免實驗中任何非預期情形發生而導致面內方向參考架 上的拉線式位移計受到破壞，實驗團隊在參考架上安裝了拉線式位移計保護裝 置。

此保護裝置（圖 3- 53）由一根長約 120cm 的輕型角鋁為主體，安裝方向與拉 線式位移計伸出方向平行。角鋁前端延伸鐵絲，利用一片墊片綁著高強度的釣魚 線（強度高過拉線式位移計的鋼線）穿過鐵絲。完成這步驟之後，鐵絲的前端用 泡棉固定以避免墊片脫落。高強度釣魚線的另外一端與鬆緊帶連接，鬆緊帶的另 外一端與拉線式位移計的線頭連接。拉線式位移計鋼線的延伸線利用低強度、低 延展度的釣魚線（強度低於拉線式位移計的鋼線），此釣魚線的另外一端連接在

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試體上。完成上述之後，最後必需注意輕型角鋁安裝的位置，其位置必需控制在 當拉線式位移計收縮導致鐵絲上的墊片回彈撞到角鋁時，鬆緊帶仍有延長長度減 緩拉線式位移計鋼線收縮的速度，不至於撞到線頭處而斷裂。拉限是位移計延伸 線強度之所以必需低於儀器本身的鋼線，原因是當試體倒塌方向為背向拉線式位 移計時，斷裂的線將會是延伸線而不是拉線式位移計的鋼線；低延展性的目的在 於讓儀器讀取到的位移值儘可能接近試體的真實位移，不受到延伸線彈性變形影 響。

面外參考架上的拉線式位移計，分別測量北側質量台車、二樓中央柱的梁柱 接頭以及一樓外柱的梁柱接頭的面外移動量，監測試體是否有面外的行為。

3.9.4 彈簧式位移計 (Novotechnik)

彈簧式位移計安裝位置如圖 3- 55 所示。彈簧式位移計的行程分成±20.5 cm 及±50mm。彈簧式位移計全部安裝在試體內部，主要針對各梁柱接頭在面內方向上 的相對位移、接頭區的量測以及中間柱上下塑鉸區的量測。彈簧式位移計在安裝 時同樣必需在位移感應桿的末端連接延伸線。位移感應桿固定的長度必需注意，

儘量避免過度靠近末端，極可能會造成無法偵測到位移，行程不足的問題。

拉線式位移計及彈簧式位移計佈置圖如圖 3- 55。由於本實驗為崩塌實驗，因 此試體強度在進入到最後階段時，將會有混凝土塊掉落，有可能會損害到安裝在 試體內部的位移計，包括加速規、拉線式位移計以及彈簧式位移計。因此這些儀 器的夾具必需兼具有保護儀器的功能。

3.9.5 應變計

本實驗的 RC 構架試體內部在三根柱子的塑鉸區、梁柱接頭內部以及梁內部針

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對了重點主筋及箍筋黏貼了應變計，每一座試體各有其對應的應變計的黏貼位置，

如圖 3- 56 所示。

應變計的黏貼作業避免下雨天，會造成應變計失效，而且增加工作的危險性。

應變計在黏貼前，必需利用砂輪機磨去鋼筋的竹節，並且利用較細的砂輪片將鋼 筋表面磨到平滑光亮，並且符合鋼筋曲率，研磨過程切忌過度研磨。應變計黏貼 時必需使用特殊黏著劑，不可以使用市面上販賣的三秒膠，會造成應變量測相當 大的誤差；黏貼的方向必需完全與鋼筋平行，避免造成分析時的困擾。黏貼完成 後必需塗抹 M-Code A 防水膠、黏貼防水膠帶，最後再使用電器膠帶纏繞鋼筋，至 此應變計黏貼完成。

應變計訊號線在繞行鋼筋時，儘可能避免繞行重要的鋼筋（已於 3.3.3 小節 說明），避免降低重要鋼筋的握裹力，影響到實驗的分析。由於施工期間會遭遇 降雨，因此訊號線的前端的標籤紙建議使用防水標籤（或銀色膠帶）。在試體澆 置前必需將應變計訊號線線頭收納在塑膠袋內，避免應變計訊號線頭損毀或水氣 入侵。