El Centro Earthquake

在 El Centro 地震，不同震度之擾動下，各樓層加速度反應峰值 歸納於表 5.11。結果顯示

，

增加（PGA≧0.18g），裝設液流阻尼器之樓層其加速度峰值皆有折 減，且隨著地震強度的提升，其效益越趨顯著。各樓層之加速度反應 歷時比較如圖 5.34~5.38 所示。

各樓層之加速度反應均方根值（RMS）比較歸納於表 5.12。RMS 結果反映出更為顯著之折減效益，此歸因於能量衰減累積之故。當 PGA=0.05g 時，2F 及 3F 之加速度均方根值折減率分別為 26%及 67

％；當地震強度提升時，2F 折減效益有提升至 55%而 3F 則維持在 65%的折減率；當 PGA=0.3g 時，其折減效益提升至 66%及 71%。未 裝設液流阻尼器之其他樓層其折減效益也相當顯著，當 PGA=0.05g 時，4F、5F 及 RF 之加速度均方根值折減率都達 60%以上；當地震 強度提升時，4F、 5F 及 RF 之折減效益有提升的趨勢，當 PGA=0.30g 時皆達到 70%左右之折減率。

接著利用 ARX 模型進行系統識別分析。加裝液流阻尼器之結構 於不同震度之 El Centro 震波作用下，可清楚識別出模型結構之前三 個模態。識別所得之自然頻率與阻尼比等動力特性歸納於表 5.13。其 結果顯示，加裝液流阻尼器後，結構系統之自然頻率及阻尼比均有提 升 ， 顯 示 液 流 阻 尼 器 對 於 結 構 有 些 微 加 勁 及 消 能 的 作 用 。 以 PGA=0.05g 之識別結果為例，加裝液流阻尼器之結構，其第一振態

9.8%；第二振態結構頻率由 4.53Hz 提升至 5.84Hz，阻尼比由 0.33%

上升至 6.5%。；第三振態結構頻率由 7.59Hz 提升至 8.48Hz，阻尼比 由 0.25%上升至 3%。

為進一步探討結構配置液流阻尼器於 El Centro 地震擾動下（PGA

≦0.14g），結構加速度峰值反應於 3F 呈現峰值反應放大之問題，本 研究乃針對結構配置液流阻尼器於 El Centro(PGA=0.14g)、Kobe

（PGA=0.14g）及 Hachinohe（PGA=0.14g）等地震擾動下之結構振 動反應進行系統識別。識別所得之各樓層模態如圖 5.54~5.56 所示。

其結果顯示，配置液流阻尼器之結構振態變化趨勢與未安裝時相當，

顯示液流阻尼器並未造成結構振態於高樓層處有特別凸出或放大的 現象。圖 5.57 為 El Centro 震波（振動台桌面實際量測之加速度反應）

之傅氏頻譜，其結果顯示，El Centro 震波於 2.93Hz 及 8.78Hz 有顯著 的峰值（以 8.78Hz 頻譜峰值最大），此兩個擾動頻率與結構加裝液流 阻尼器後之第三振態頻率（8.77Hz）幾乎相同，顯示地表擾動頻率內 涵與結構部分振動頻率有共振的現象，此為造成結構 3F 加速度峰值 放大的原因。結構在 Kobe 及 Hachinohe 地震擾動下，經系統識別所 得之結構頻率與震波傅氏頻譜比較如圖 5.58~5.59 所示。其結果顯 示，Hachinohe 地震除第一模態與震波主要頻率內涵較為接近外，並

頻率內涵共振的現象，所以在 Hachinohe 地震擾動下，液流阻尼器有 較佳的減震效益；Kobe 震波之主要頻率內涵與結構之第一振態及第 二振態較為接近，故在 Kobe 地震擾動下之減震效益亦不如 Hachinohe 一例理想。

於不同地震強度下，由一樓之兩組荷重元及位移計所測得阻尼器 出力及衝程所繪之遲滯消能迴圈如圖 5.39~5.43 所示，不同地震強度 下所對應之液流阻尼器最大出力歸納於表 5.14。其結果顯示，鋼結構 東西兩側液流阻尼器出力有隨地震強度增加而上升的趨勢：以西側液 流阻尼器而言，當 PGA=0.05g 時，最大出力達 137kgf；當地震強度 提升至 PGA=0.30g 時，最大出力可達 589kgf。比較結構兩側之液流 阻尼器出力發現其出力略有差異，亦為西側阻尼器出力大於東側；隨 著地震強度增加，東西兩側阻尼器之出力差距則逐漸縮小。