高科技廠房防震策略研究---總計畫暨子計畫：被動控制於高科技廠房耐震功能設計之應用(II)

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

總計畫暨子計畫:被動控制於高科技廠房耐震功能設計之應 用(II)

計畫類別： 整合型計畫

計畫編號： NSC94-2625-Z-011-001-

執行期間： 94 年 08 月 01 日至 95 年 07 月 31 日 執行單位： 國立臺灣科技大學營建工程系

計畫主持人： 黃震興

報告類型： 完整報告

報告附件： 出席國際會議研究心得報告及發表論文

處理方式： 本計畫涉及專利或其他智慧財產權，1 年後可公開查詢

中 華 民 國 95 年 10 月 19 日

行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

被動控制於高科技廠房耐震功能設計之應用(II)

計畫編號：NSC 94-2625-Z011-001

執行期限：94 年 08 月 01 日至 95 年 07 月 31 日 主持人：黃震興教授 國立台灣科技大學營建工程系教授 計畫參與人員：邱聖雯 國立台灣科技大學營建工程系碩士研究生

一、中文摘要

高科技廠房對於微振動量要求嚴格，

標準型晶圓廠(圖一)使用極厚重之樓版以 減少垂直微振量，如此對於無塵室之貴重 設備而言，將造成較大之破壞潛勢。再者 由於台灣地區土地取得不易，因而發展出 疊層式晶圓廠(圖二)，形成多層軟層結構，

因此如何遷就既有的結構形式並使高科技 廠房具有更高的防震性及兼顧基本生產環 境(如微振動量之控制)，為本文之重點。

本研究依照台灣建築耐震規範設計兩 棟實尺三層樓之單向單跨鋼構架，分別模 擬疊層型晶圓廠房與標準型晶圓廠房進行 單側向力振動台試驗，振動台試驗包括純 抗彎構架之地震力震動台試驗，及減震、

隔震結構之效益，並評估隔、減震元件對 結構微振動量之影響。

在本試驗研究，看出非線性阻尼器結 構除了於地震力作用下具有極為良好之減 震效益，亦可明顯改善軟層結構，提高結 構耐震性能並降低地震力反應。

滾動隔震支承具有不易與地震外力產 生共振之特性，而由試驗結果看出滾動隔 震支承於大地震下可有效控制加速度之傳 遞，但是為了控制位移而加裝線性黏性阻 尼器，卻可能使滾動隔震支承所傳遞的加 速度增大。在本試驗中所使用之阻尼器由 於供應商提供過大阻尼係數之阻尼器，因 而導致位移雖然減少加速度卻增加，因此 在設計阻尼器時須考慮適當之阻尼常數，

才能得到同時對位移及加速度折減之功 效。

由於滾動支承系統頻率約在 4Hz 以 下，因此經過滾動支承之傳遞後最大微振 量將會發生在 4Hz 以下，而機具儀器設備

主要是高頻振動，且裝設液態黏性阻尼器 之後可有效控制微振動量，因此使用滾動 支承對晶圓廠之微振動量限制是有利的，

另外由於黏性阻尼器的加入，將可對低頻 微振作某種程度之控制。

關鍵詞：滾動隔震支承、黏性阻尼器、微 振量

Abstract

Corresponding to the weakness of the existing microelectronics factories such as the inverted pendulum deformation shape of standard fabs and the soft and/or weak stories of the double fabs t, viscous dampers which can increase the system damping ratio and also modify the lateral deformation shape of the structure may be an effective paasive control device to miminize the damage potential of earthquake ground motions. In particlar, it has been proved that viscous dampers may also benefit the micro-vibration control of the fab structures.

Experimental study is conducted using shaking table in this study. A three story steel structure is used to respectively simulate the interior structure of a standard fab and a double fab. A rolloing type floor isolation system is also implemented to futher protect the valuable manufacturing facilities housed in a fab structure. The experimental results has reaveal excellent improvement of the structure aftyer the implementation of the viscous dampers and the floor isolation system. Thus, the method is ready to be applied to retrofit the existing fab structures.

Keywords：Rolling Type Bearing, Viscous Damper, Micro-vibration

二、研究目的與方法

由於產能為晶圓廠國際競爭力的重要 因素之一，因此任何改變結構形式之構 想，在高科技業者思考邏輯上仍為短期內 不可能接受之建議，是故位處地震頻繁之 台灣，如何遷就既有的結構形式並使多層 晶圓廠能具更高的防震功能性及兼顧最基 本之生產環境(如微振動量之控制)，乃為國 內高科技產業防震之重要研究課題之一。

本研究將依建築設計規範設計兩組單 跨三層立體鋼構架，分別模擬標準型晶圓 廠，命名為FrameA，如圖三(a)所示，以及 疊層晶圓廠，命名為Frame B，如圖三(b) 所示，以進行空構架與含滾動支承及非線 性黏性阻尼器之結構振動台試驗，針對實 驗結果分析討論滾動支承及非線性黏性阻 尼器之隔、減震效益，並由微振動量測結 果，探討滾動支承對微振動量的影響。

三、滾動隔震支承力學行為

滾動隔震支承(Rolling Type Bearing，

RTB)，係以滾動行為來隔離地震輸入能 量，可傳遞之最大地震力則為滾動摩擦力。

滾動支承基本構造包含了頂版、底版 與滾筒，將滾動裝置以 90 度方式上下相 疊，即可組成一抵抗任一方向地震侵擾的 滾動隔震裝置，如圖四(a)所示。單一一個 滾動式隔震裝置不易於水平面上保持平 衡，會如同蹺蹺板般傾向某一邊，若將四 個相同的裝置以連桿相連組成一個大單 元，不但解決平衡穩定的問題，亦可增加 其承載能力，如圖四(b)所示。

圖五為滾動支承向正^X軸運動時，滾 軸之受力情況，分別包含重力 mg(m 為所 承載的上部結構質量，g=9.81m/s²)，斜面 接觸正向力 Nr，以及滾動摩擦力 μrNr，其 方向與滾軸運動方向相反。θ 則為滾動摩擦 面與水平軸的夾角。

首先給予滾動隔震支承系統一初始位 移，使其產生自由振動，此時系統之相對 加速度等於絕對加速度，以此建立運動方 程式，而求得系統之有效振動頻率。

假設在初始位移x(0)≥0 與初始速度 x(0)=0 狀態下，RTB 的自由振動主要是由 恢復力引起，在開始產生振動前的四分之

一週期，x≤0，可列出平衡方程式為 ^{mx+Nrsinθ −μrNrcosθ =0}

其中Nr =mg⋅cosθ ，解微分方程式並經 過整理可得到RTB 有效振動頻率為

0

2 ) cos cos

sin ( 2 8 1 1

x

θ μ θ θ g

f T ^r

n n

= −

=

因此滾動式隔震支承系統頻率反應與 下列重要參數有關：

1. 支承面材料摩擦係數 μr

2. 滾動支承斜度 θ

3. 滾動式隔震支承相對位移

本試驗滾動支承材料由不銹鋼或鋁合 金所製，由於硬化鋼材與硬化鋼材間之滾 動抗阻係數甚低，約0.0002~0.0005inch(或 0.0005~0.0013cm)，假設為 0.0004inch，再 除以試驗使用之滾軸半徑 1cm，則摩擦係 數值約為0.001，故可看出材料摩擦係數 μr

對滾動支承頻率貢獻甚小。

另外由方程式可看出，當支承相對位 移越大，系統頻率將越小，隔震系統週期 將越長。由於頻率受支承位移影響，地震 來時滾動支承位移隨時間變動，因此頻率 也將隨時間變動，即滾動式隔震支承不具 有固定頻率，不易與外力產生共振效應。

由圖六 RTB 系統頻率與支承相對位移關 係曲線可看出，RTB 系統頻率隨著支承相 對位移變動，當支承相對位移越大，系統 頻率會較低，但當相對位移量超過某一程 度時，其對系統頻率之響將下降，圖中亦 顯示當位移量大於20cm 以後，有效振動頻 率將趨於定值。

圖七為固定相對支承位移下，不同支 承斜度對RTB 有率振動頻率之影響。從圖 中可看出，影響滾動隔震支承系統頻率最 大的因素之一為滾動支承斜度θ，當相對支 承位移相同時，滾動支承斜度越大系統頻 率將越高。

接著給予滾動隔震支承系統一水平地 震力，此時系統之相對加速度需加上地表 加速度才等於絕對加速度，以此建立運動 方程式，而求得系統之最大傳遞加速度。

ug為地表加速度值，則此時正向力改

寫為N_r =( mg-mu_gtanθ )⋅cosθ ，故平衡關 係式為

0 cos sin

)

(x+u +N θ +μ N θ =

m  _{g r r r}

經過整理可得到

θ μ θ g θ

θ u -

g x g u g x

r g

g a

) cos sin

)(

sin cos

(

= + +

= +







 

 

式中，

g x_a

 即為RTB 所能傳遞的最大 絕對加速度值。

若欲使RTB 從平衡點產生滾動，則所 輸入的地表加速度必須滿足

θ θ μ

θ μ

g u

r g r

cos sin 1

cos²

≥ +





由方程式可知，滾軸之加速度反應與 支承相對位移大小及上部結構質量無關，

主要是受制於下列三項：

1. 支承面材料滾動摩擦係數 μr

2. 滾動支承斜度 θ 3. 地震外力加速度歷時

同理，滾動摩擦係數對滾動支承加速 度反應影響並不大，而圖八則顯示地表加 速度的變化對 RTB 加速度反應影響並不 大，主要是因為在固定的系統參數下，RTB 所能傳遞的加速度幾乎為一定值；此外值 得注意的一點是，在地表加速度太小的情 況下，RTB 的滾動行為有可能會放大地表 加速度，此現象可由圖八中粗實線左方看 出，當輸入地表加速度太小時，可能會出 現系統輸出加速度大於輸入地表加速度的 情形。

圖九為在固定地表加速度下，支承斜 度對加速度反應之影響。由圖中可看出，

滾動支承加速度反應主要是由斜坡角度主 控，當支承斜坡角度越陡，該滾動摩擦介 面所能傳遞之力量越大，因此RTB 系統之 加速度反應越高。

四、研究結果

圖十與圖十一分別為 FrameA 以及 FrameB 二種構架之樓層極值反應，由試驗

結果可看出，FrameA 於 30％El Centro 地 震作用下樓層相對位移及絕對加速度的最 大值，含阻尼器減震構架可比空構架折減 約 40％至 50％之最大反應；相同構架於 100％El Centro 地震作用下，含阻尼器減震 構架可比空構架折減約50％至 70％，顯示 地震力越小阻尼器減震效益越佳，且由圖 中可看出，經由黏性阻尼器之裝設，軟層 明顯獲得改善。而FrameB 於 30％El Centro 地震作用下，可折減約50％至 70％，折減 效益大於FrameA，乃因阻尼比高於 FrameA 之緣故，且由圖中亦可看出，阻尼器之裝 設同時也降低了層間剪力及層間位移角。

圖十二及圖十三分別為 FrameA 與 FrameB 於 El Centro 地震資料振動台模擬 試驗，空構架與減震構架在樓層相對位移 及樓層加速度結果。由歷時反應中也可明 顯觀察到除了峰值的折減外，整段地震歷 時反應亦有明顯之折減效果。

對於隔震系統而言，首重的就是樓層 絕對加速度的減少，圖十四為 FrameA 與 FrameB 於 TCU017 地震作用下之頂樓與隔 震樓版加速度歷時圖，可看出滾動隔震支 承之裝設確實有效降低了最大加速度值，

但對於小地震時滾動隔震支承卻有可能會 放大地震力，尤其在加裝線性黏性阻尼器 後，滾動隔震支承所能傳遞的加速度將增 大。此項結果與一般的認知呈現明顯之差 異，一般而言，黏性阻尼器具有同時折減 位移及加速度的減震功能，唯本試驗所使 用之阻尼器由於供應商提供過大阻尼係數 之阻尼器，而導致位移減少而加速度卻大 幅增加的情形。由此結果可知在設計阻尼 器時須考慮適當之阻尼常數，才能得到同 時對位移及加速度折減之功效。

接著探討裝設於隔震樓板之線性黏性 阻尼器對滾動隔震支承之影響。圖十五為 FrameA 隔震樓版(含線性阻尼器)之遲滯迴 圈，圖十六為加裝於隔震樓版處之線性阻 尼器遲滯迴圈，將原來隔震樓版扣掉線性 阻尼器之影響，則可得圖十七之遲滯迴 圈，可看出單獨只有滾動隔震支承時，不 再有加上線性阻尼器後般飽滿消能的能 力，而是呈一趨近雙線性的行為，這是因 滾動隔震支承在元件承參數固定下，所能 傳遞之加速度為一定值所造成，這種特性

亦能在圖十八可看出。圖十八為扣掉線性 阻尼器效應後隔震樓版之加速度歷時圖，

可看出不含阻尼器之加速度反應，其最大 值將不再如含有線性阻尼器時那般大，且 最大可傳遞加速度幾乎為一固定範圍，可 看出若不加裝線性阻尼器，則滾動支承所 傳遞之最大加速度將較小，地震外力越大 時隔震效益越佳。

圖十九為FrameA 與 FrameB 含線性黏 性阻尼器且滾動隔震支承可自由移動之構 架於 100％El Centro 地震力作用下隔震樓 版對頂樓之傳遞函數，由圖可看出隔震樓 版的頻率大約在 4Hz 以下，且不具固定頻 率，亦符合前述方程式所提出之滾動隔震 支承不具固定頻率，其頻率會隨支承相對 位移而改變，故不易與地震外力發生共振。

圖二十為 FrameA 含線性黏性阻尼器 且滾動隔震支承可自由移動之構架對應三 分之一頻寬中心頻率速度 RMS 量測值 圖，可看出X 向與 Y 向中，頂樓及隔震樓 版最大微振量將不會再發生在同一個頻 率，而隔震樓版最大微振量發生的頻率則 會低於頂樓的發生頻率，約落在3Hz 至 4Hz 以下，由前述之滾動支承性質可知，由於 其本身的頻率約在 4Hz 以下，經過滾動支 承之傳遞後，隔震樓版之最大微振量將會 發生在 4Hz 以下，而機具設備及儀器主要 是高頻振動，因此使用滾動支承對高科技 廠房之微振動量限制，初步評估是具有正 面助益的。

另外觀察未裝設線性阻尼器之 Y 向，

其低頻微振量放大幅度較大，而 X 向因為 加裝黏性阻尼器而使得微振量之放大獲得 控制，因此於高科技廠房裝設滾動支承，

可再利用液態黏性阻尼器有效控制微振動 量。而Z 方向頂樓與隔震樓版之最大微振 量仍發生在同一頻率，且放大幅度不大，

顯示滾動隔震支承對Z 方向影響不大。

圖二十一為高頻處的反應，可看出滾 動隔震支承對高頻之微振量影響並不大，

而 X 向由於黏性阻尼器之裝設，高頻微振 量之放大同樣有獲得控制的趨勢。

五、結論

由本研究所進行之含非線性黏性阻尼

器構架及含非線性黏性阻尼器與滾動隔震 支承構架之振動台試驗，以及滾動隔震支 承之微振量測，可綜合而得以下之結論：

(1) 在本試驗研究中，含非線性阻尼器結構 於地震力作用下皆有極為良好之減震 效益，無論於樓層最大相對位移或樓層 最大加速度的控制，含阻尼器結構均比 抗彎空構架樓層反應折減約50％，而且 整個地震歷時過程中，結構反應也受到 相當程度的控制。

(2) 疊層型晶圓廠乃將標準晶圓廠堆置而 成，其形成主要是由於台灣土地取得不 易，而為滿足無塵室工作空間的需求，

便形成多層之軟層結構，將不利於結構 耐震性能，而由本研究結果顯示，利用 非線性液態黏性阻尼器可使得軟層明 顯獲得改善，提高耐震性能並降低地震 力反應。

(3) 滾動隔震支承所能傳遞之最大加速度 主要由斜面角度主控，其頻率隨著支承 相對位移而改變，支承相對位移越大，

系統頻率越小，因此具有不固定頻率，

不易與地震外力產生共振之特性。

(4) 滾動隔震支承於大地震下可有效控制 加速度之傳遞，然而卻可能產生過大之 位移，為使位移受到控制，黏性阻尼器 為一適當之選擇。在加裝線性黏性阻尼 器後，由於阻尼力之加入，滾動隔震支 承所傳遞的加速度可能增大。而本試驗 所使用之阻尼器由於供應商提供過大 阻尼係數之阻尼器，而導致位移雖然減 少，加速度卻大幅增加，因此在設計阻 尼器時須考慮適當之阻尼常數，才能得 到同時對位移及加速度折減之功效，使 得滾動支承發揮最佳之隔震效益。

(5) 滾動支承之裝設對 Z 向以及各向之高 頻微振量影響並不大，但是對於X 向與 Y 向會有較明顯之放大，不過由於滾動 支承系統頻率約在4Hz 以下，因此經過 滾動支承之傳遞後，隔震樓版最大微振 量將會發生在4Hz 以下，而機具儀器主 要是高頻振動，且裝設液態黏性阻尼器 之後可有效控制微振動量，因此使用滾 動支承對晶圓廠之微振動量限制是有 利的。再者，由於黏性阻尼器的加入，

將可對低頻微振作某種程度之控制。

mg μrN r

Nr

θ

x

m

五、參考文獻

[1] 張國鎮、黃震興、李森枏，“滾動式隔 震支承平台＂，國家工程地震研究中心 簡訊，第五十一期，pp.1-4，2004 年。

[2] 黃震興、黃尹男、李昭逸，“含黏性阻 尼 器 結 構 之 非 性 地 震 反 應 試 驗 與 分 析” ， 國 家 地 震 工 程 研 究 中 心 報 告 NCREE-03-011，2003。

[3] 黃震興、黃尹男、洪雅惠，“含非線性 黏性阻尼器結構之減震試驗與分析”，

國 家 地 震 工 程 研 究 中 心 報 告 NCREE-02-020，2002。

[4] Irving H. Shames, (1980), Engineering mechanics: statics and dynamics, Prentice-Hall, New Jersey, pp.283-285.

[5] 蔡孟豪，“新式滾動式隔震支承墊之分 析設計及研發(一) ”。財團法人中華顧 問工程司，92 年。

[6] 蔡孟豪。“新式滾動式隔震支承墊之分 析設計及研發(二) ”。財團法人中華顧 問工程司，93 年。

[7] Gordon, C.G., “ Generic Criteria for Vibration-Sensitive Equipment. ＂ Proceedings of International Society for Optical Engineering (SPIE), Vol. 1619, San Jose, CA, pp.71-85, 1991.

[8] Gordon, C.G., “ Generic Criteria for Vibration-Sensitive Equipment, ＂ 411 Borel Avenue Suite, San Mateo, CA 94402 USA, 1999.

[9] Amick, H., “ On Generic Vibration Criteria for Advanced Technology Facilities, ＂ Journal of the Institute of

Environmental Sciences, September/October 1997 v. XL, no. 5,

pp.35-44, 1997.

圖一 標準型之晶圓廠

圖二 雙層型之晶圓廠(double fab)

(a) FrameA (b) FrameB

圖三 晶圓廠振動台試驗模型

(a) 單一滾動式隔震裝置

(b) 組合滾動式隔震支承墊

圖四 滾動式隔震支承墊示意圖

圖五 滾動支承滾軸受力自由體圖

0 1 2 3 4 5 Max. Abs. Acc. / PGA 0

1 2 3

Story No.

0 5 10 15 20 25 30

Max. Rel. Displ.(mm) 0

1 2 3

Story No.

3

M.F.

D.N.

D.N.-da mp er

30% El Centor EQK.

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0

支承相對位移 (cm) 系統頻率 (Hz)

θ=4°

θ=6°

θ=7°

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0

Slope (degree) 系統頻率 (Hz)

=2cm =5cm =10cm =12cm x0

x0 x₀ x₀

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0

Slope (degree)

Acceleration Response (g)

PGA=0.23g PGA=0.5g PGA=1.0g 0.00

0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

Input PGA (g)

Output PGA(g)

θ=4°

θ=6°

θ=7°

Roof

3rd Floor

2nd Floor

5 10 15 20

Time (sec)

-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4

5 10 15 20

-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4

Absolute Acceleration (g) ^{5 10 15 20}

-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4

M.F.

D.N.

Acceleration Time History

Roof

3rd Floor

2nd Floor

5 10 15 20

Time (sec)

-12.0 -6.0 0.0 6.0 12.0

5 10 15 20

-12.0 -6.0 0.0 6.0 12.0

Relative Displacement (mm)

5 10 15 20

-12.0 -6.0 0.0 6.0 12.0

M.F.

D.N.

Displacement Time History

Roof

3rd Floor

2nd Floor

5 10 15 20

Time (sec)

-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6

5 10 15 20

-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6

Absolute Acceleration (g) ^{5 10 15 20}

-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6

M.F.

D.N.

Acceleration Time History

Roof

3rd Floor

2nd Floor

5 10 15 20

Time (sec)

-30.0 -15.0 0.0 15.0 30.0

5 10 15 20

-30.0 -15.0 0.0 15.0 30.0

Relative Displacement (mm)

5 10 15 20

-30.0 -15.0 0.0 15.0 30.0

M.F.

D.N.

Displacement Time History

圖六 系統頻率與支承相對位移關係曲線

圖七支承斜度對系統振動頻率之影響

圖八 輸入地震 PGA 與輸出最大加速度反 應關係圖

圖九 加速度反應與支承斜度關係

圖十 FrameA 於不同地震強度作用下之 最大樓層反應

圖十一 FrameB 於 30％El Centro 地震作用 下之最大樓層反應

圖十二 FrameA 於 30％El Centro 地震力作 用下各樓層加速度與位移歷時比較圖

0 1 2 3

Max. Abs. Acc. / PGA 0

1 2 3

Story No.

0 3 6 9 12

Max. Rel. Displ.(mm) 0

1 2 3

Story No.

3

30% El Centor EQK.

0 1 2 3 4 5

Max. Abs. Acc. / PGA 0

1 2 3

Story No.

0 10 20 30

Max. Rel. D ispl.(mm) 0

1 2 3

Story No.

3

M.F.

D.N.

D.N.-dampe r

100% El Centor EQK.

Max. Rel. Displ.(mm)

0 0.1 0.2 0.3

Max.Story Shear / Wt 0

1 2 3

Story No.

0 0.2 0.4 0.6

Max. Story Drift Angle (%) 0

1 2 3

Story No.

0 5 10 15 20 25

Time (sec)

-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6

0 5 10 15 20 25

-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6

Absolute Acceleration (g) ^{0 5 10 15 20 25}

-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6

RF Isolated Floor

300%TCU017 Acceleration Time History

100%TCU017

200%TCU017

0 5 10 15 20 25

Time (sec)

-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6

0 5 10 15 20 25

-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6

Absolute Acceleration (g) ^{0 5 10 15 20 25}

-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6

RF Isolated Floor

300%TCU017 Acceleration Time History

100%TCU017

200%TCU017

0.0 5.0 10.0 15.0

Frequency(Hz) 0.00

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Amplitude of Transfer Function 100% El Centro

0.0 5.0 10.0 15.0

Frequency(Hz) 0.00

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Amplitude of Transfer Function 100% El Centro

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

Displacement (mm)

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

Force (kN)

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

100% TCU017

200% TCU017

300% TCU017

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

Displacement (mm)

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

Force (kN)

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

100% TCU017

200% TCU017

300% TCU017

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

Displacement (mm)

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

Force (kN)

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

100% TCU017

200% TCU017

300% TCU017

0 5 10 15 20 25

Time (sec)

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

0 5 10 15 20 25

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

Absolute Acceleration (g) ^{0 5 10 15 20 25}

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

Isolated Floor w/ L.D.

Isolated Floor w/o L.D.

300%TCU017 Acceleration Time History

100%TCU017

200%TCU017

1 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100

0 10 20 30 40 50 60

RF Isolated Floor X-Direction

1 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100

0 10 20 30 40 50 60

RMS Velocity (micrometers/sec)

Y-Direction

1 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100

One-third Octave Band Center Frequency (Hz) 0

1 2 3 4 5 6

Z-Direction

Comparison of RMS Velocity of FrameA_DN_I (PM 6:50:04,2005/01/06)

10 20 30 40 50 60 70 80 90100

0 1 2 3

RF Isolated Floor X-Direction

10 20 30 40 50 60 70 80 90100

0 1 2 3

RMS Velocity (micrometers/sec)

Y-Direction

10 20 30 40 50 60 70 80 90100

One-third Octave Band Center Frequency (Hz) 0

1 2 3

Z-Direction

Comparison of RMS Velocity of FrameA_DN_I (PM 6:50:04,2005/01/06)

圖十三 FrameB 於 30％El Centro 地震力作 用下各樓層加速度與位移歷時比較圖

(a) FrameA (b) FrameB

圖十四 於 TCU017 地震力作用下之 頂樓與隔震樓板加速度歷時圖

(a) FrameA (b) FrameB

圖十九 隔震樓版對頂樓之傳遞函數

圖二十 FrameA 之速度 RMS 量測值

圖二十一 FrameA 高頻處速度 RMS 量測值 圖十五 含線性阻尼器之

隔震樓版遲滯迴圈

圖十六 線性黏性尼器之 遲滯迴圈

圖十七 不含線性阻尼器 之隔震樓版遲滯迴圈

圖十八 不含線性阻尼器 之隔震樓版加速度歷時