
 地震模擬實驗室的設置,提供大比例尺寸之靜態與動態結構試驗之研究,是本中心成立之主要任務之一。目前地震模擬實驗室之主要設備包含:三軸向地震模擬振動台、反力牆及強力地板實驗系統及其他各種實驗輔助設施。為了提供標準化、制度化的服務及更精確的實驗數據給客戶,本中心依據ISO 17025之標準,成立地震模擬實驗室並通過中華民國實驗室認證體系評鑑。
地震模擬振動台
地震模擬實驗室的地震模擬振動台共擁有六個自由度,以模擬三軸向之地震,目前發生在世上主要地震均能在地震模擬實驗室模擬重現,地震模擬振動台之台面尺寸為5公尺乘5公尺,質量為27公噸,試體之最大質量則為50公噸。其結構為一矩形結構體,充份利用有限之質量來提高其彎矩及扭轉勁度。
振動台係由油壓致動器來驅動,每一軸向四支致動器,三軸向共十二支致動器。其上試體等之重力係由四支垂直靜力支承來承受,垂直靜力支承係以壓縮空氣提供承載力,每支承載力為21公噸, 4支共可承載84 公噸,調整氣缸內之空氣壓力來抵消總運動質量之重力,如此垂直致動器則僅需提供動態力量即可驅動振動台。油壓泵提供油壓動力以推動致動器,兩部電動油壓泵及三部柴油油壓泵共可提供流量1,325 gpm,而液壓油之工作壓力為210kg/cm2 。 油壓泵提供系統所需之平均流量,而尖峰流量所需之差額則由蓄壓器提供。致動器驅動振動台時所需之反力係由反力質塊來提供,反力質塊之尺寸為16 公尺(長)×16公尺(寬)×7.6公尺(深),質量約於4,000公噸。為了要進一步改善工作環境與實驗環境之品質,以隔震系統將反力質塊與固定基礎分隔開,此時反力質塊即成為浮動基礎,隔震系統係由96 組空氣彈簧及80組阻尼器所組成。
反力牆與強力地板
反力牆( reaction wall )及強力地板( strong floor )實驗系統實為本中心相當重要的一組大型結構試驗設備,除可提供一般傳統的大型結構靜態試驗 ( quasi-static tests )或反覆載重試驗( cyclic loading tests )外,更可以完成一般結構物之大比例尺,甚或是足尺的大型擬動態試驗( pseudo-dynamic tests )。
反力牆主要用來固定油壓致動器,並在油壓致動器施力時提供反力作用。採用箱型設計( cell type ),外型為L型,高度分別為15公尺、12公尺、9公尺及6公尺之階梯式安排,而與其相對應之寬度分別為15.5公尺、15.5公尺、12公尺及12公尺。至於牆的斷面組合係採厚度皆為1.2公尺之前後翼版,此兩平行翼版之內緣彼此相距2.6公尺,並每隔3公尺增加一道厚度為0.4公尺的加勁鋼筋混凝土板而形成一5公尺深的箱型組合斷面。反力牆與強力地板間尚採用為數眾多之後拉法預力鋼棒來增加彼此間之固定關係,以控制反力牆的變形量。
強力地板主要用來固定試體,以防止試體的移動或轉動。強力地板為一塊長60公尺 x 寬29公尺x 厚1.2公尺之鋼筋混擬土板,其所使用之混凝土抗壓強度為350 kg/cm2,底下每間隔250㎝均設置厚度50㎝的剪力牆,以利承載重。
在反力牆及強力地板實驗系統中,減震消能元件測試系統乃主要執行動態反覆載重測試(cyclic loading tests),由測試構架及二具高性能動態油壓致動器組成。本測試系統可滿足大部份減震消能元件測試所需,主要以位移控制,控制兩具動態油壓致動器之運動。
油壓致動器性能表 |