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論文中文名稱:科技廠房高架地板之減震分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Seismic Responses of High Raised Floor System of High-Tech FAB [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:97
出版年度:98
中文姓名:黃祥和
英文姓名:Shiang-He Huang
研究生學號:95428017
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2009-01-13
論文頁數:71
指導教授中文名:廖文義
指導教授英文名:Wen-I Liao
口試委員中文名:宋裕祺;黃震興
口試委員英文名:Yu-Chi Sung;Jenn-shin Hwang
中文關鍵詞:高架地板科技廠房黏性阻尼器隔震器
英文關鍵詞:high raised floorhigh-tech FABviscous damperbase isolator
論文中文摘要:高架地板是配合現今越來越進步的社會而衍生的非結構元件。科技廠房往往需要在高架地板系統上安裝擺設許多貴重儀器與電腦設備,同時人員必須在此系統之上從事作業操作,所以當地震來臨時,設備儀器及人員的安全性和高架地板的耐震性便有著十分密切的關係。針對如何防範高架地板系統上部的儀器設備,因地震振動過劇導致製程暫停及設備損壞所造成經濟上的損失,本研究以國家地震中心的高架地板振動台試驗為基礎,利用SAP2000軟體建立高架地板之模型來模擬在振動台上的行為,並在模擬中加裝阻尼與隔震器來達到隔減震效果。高架地板振動台試驗主要以高架地板受震行為與儀器設備的互制效應來研究,採用鋼製質量架鎖定於地板上來模擬其上設備儀器之效應,調整質量塊重量、配置來反映多種可能狀況,並以樓版加速度歷時為輸入地震,量測高架地板及質量架之加速度與應變得知結構之動態反應。分析使用SAP2000軟體建立高架地板模型,並輸入與試驗相同人造地表加速度歷時,修正分析模型並與試驗結果比較,使可準確模擬動態行為。最後則討論在地震反應下安裝阻尼器或隔震器,利用加速度與位移來比較隔減震效果,並探討不同頻率下之減震反應特性。
論文英文摘要:Seismic performance of nonstructural elements such as the raised floor system has attracted much attention in recent years. Damage of expensive equipments that stand in the raised floor system of high-tech FAB was often observed during past earthquake in Taiwan area. This will result in huge loss of manufacturing functions and properties for the high-tech industry. There is a need to understand the dynamic characteristics of the raised floor system for future seismic protection. The main purpose of this research is to study the seismic performance of the bare and retrofitted high raised floor system using shake table test and theoretical analysis. The high raised floor system is retrofitted by the viscous damper device and base isolator, respectively. The raised floor system for shake table test was a pedestal-stringer frame structure, and supporting a simulated equipment. This raised floor system was the typical system that frequently used in Taiwan semi-conductor FAB. The input motions for the shake table tests were the waffle-slab floor acceleration responses of a typical semi-conductor FAB by input simulated ground motions. The simulated ground motions are base on the phase spectrum and the maximum potential earthquake of site located at Taiwan Hsin-Chu Science Park. The dynamic characteristics include the acceleration amplification and dependence of input motions by raised floor system was studied and discussed. This study also employee the finite element package to carry out numerical simulation on seismic responses of bare and retrofitted raised floor systems and compared with the experimental data.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究內容 2
1.3 研究方法 3
第二章 高架地板振動台試驗 4
2.1前言 4
2.2人造地表加速度歷時 4
2.2.1 相位頻譜與震幅譜 4
2.2.2 加速度設計反應譜 5
2.2.3 最具潛勢人造地表加速度歷時 5
2.3最具潛勢地震相符之樓版加速度歷時 6
2.3.1 科技廠房之結構系統 6
2.3.2 樓版加速度歷時 7
2.4高架地板之振動台試驗 7
2.4.1 高架地板於振動台之施工 7
2.4.2 模擬儀器設備之鋼製質量架 8
2.4.3 量測系統之配置 8
2.4.4 高架地板之基本振動頻率 8
2.4.5 試驗結果與觀察 9
2.5高架地板可能破壞之情形 9
第三章 高架地板系統之分析模擬 26
3.1前言 26
3.2分析模型之建立 26
3.2.1 高架地板 26
3.2.2 鋼製質量架 26
3.3分析模型與試驗之驗證 27
3.3.1 高架地板系統之基本振動頻率比較 27
3.3.2 加速度反應之比較 27
第四章 高架地板系統之減震分析 33
4.1前言 33
4.2消能減震分析 33
4.2.1 液態黏性阻尼器之介紹及力學性質 33
4.2.2 液態黏性阻尼器之等效阻尼比 35
4.2.2.1 線性黏性阻尼器之等效阻尼比 35
4.2.2.2 非線性黏性阻尼器之等效阻尼比 37
4.2.3 液態非線性黏性阻尼器設計 39
4.2.4 液態非線性黏性阻尼器之減震分析結果 40
4.3隔震減震分析 41
4.3.1 隔震支承介紹 41
4.3.2 隔震支承之設計 41
4.3.3 隔震支承之減震分析結果 42
4.4裝置消能與隔震系統頻率之比較 42
4.5小結 43
第五章 結論與建議 69
5.1 結論 69
5.2 建議 70
參考文獻 71
論文參考文獻:1. 內政部營建署編輯委員會,「建築物耐震設計規範及解說」,營建雜誌社,2006。
2. 呂良正、蘇天傑,「懸吊式天花板及高架樓板系統之地震反應數值模擬」,國家地震工程研究中心(NCREE-01-009),2001。
3. 李森枏,「SAP2000結構設計實務」,科技圖書股份有限公司,2005。
4. 周志雄,「高架地板系統振動台試驗研究」,碩士論文,國立臺北科技大學土木與防災研究所,2002。
5. 柴駿甫、鄧崇任、羅俊雄,「近斷層設計地震力與設計地表運動歷時」,國家地震工程研究中心(NCREE-00-033),2000。
6. 張國鎮、黃震興、蘇晴茂、李森枏,「結構消能減震控制及隔震設計」,全華科技圖書股份有限公司,2004。
7. 黃震興、汪向榮、邱聖雯,「晶圓廠使用隔減震補強試驗研究」,國家地震工程研究中心(NCREE-07-009),2007。
8. 廖文義,「耐震性能設計與補強規範概述(Part4)」,高雄結構技師公會,耐震設計與補強研討會,2007。
論文全文使用權限:同意授權於2009-02-06起公開