NCREE-2010-015
時間 2010-09-20
標題 考慮土壤結構互制效應之平面不對稱結構之受震反應分析
作者 林瑞良蔡克銓
摘要
在過去的研究中已證實採用三個自由度的振態運動方程式進行振態歷時分析,可以有效求得具非比例阻尼的雙向平面不對稱結構的受震反應。除了結構本身因加裝阻尼器所造成的非比例阻尼,另一種常見造成系統具有非比例阻尼的原因則是考慮土壤結構互制(SSI)效應。本研究提出以多自由度的振態運動方程式來分析具有SSI效應之彈性平面不對稱結構的受震反應。所考慮的系統為一置於彈性無窮半平面上的雙向平面不對稱結構並且同時受雙向地震力作用。土壤與結構間的互制力是採用與頻率無關的土壤彈簧與土壤阻尼器來模擬。首先,推導多自由度的振態運動方程式,並由逐步積分法求解該振態運動方程式以得到各振態歷時反應,再將各振態歷時反應作算數相加則可得到系統的總反應。此種多自由度的振態運動方程式仍保有原土壤結構系統非比例阻尼的特性,故本研究所發展的近似求解方法具有傳統振態分析的優點,亦即僅須考慮少數幾個前面振態的反應,即可得到精確的分析結果,而此方法又能夠同時考慮土壤結構系統的非比例阻尼效應。最後,以一棟四層樓建築在兩種不同土壤狀況下作為分析案例,證實所提分析方法的有效性。
關鍵字 振態分析, 土壤結構互制, 平面不對稱結構, 近似分析法, 非比例阻尼
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