槓桿式勁度可控質量阻尼器於結構減振之應用與實驗驗證

使用傳統被動調諧質量阻尼器（TMD）對於結構減振控制是一有效的控制方法，但TMD 對於頻率之去調諧效應十分敏感，故藉由提供額外主動控制力之混合型質量阻尼器（HMD）與半主動質量阻尼器（SAMD）相應而生，但此類系統大多利用油壓制動器作為主動控制力來源，在施工或實際應用上皆有一定限制，不僅需要消耗較大能量，並對控制力時間延遲效應較為敏感，可能會使控制效果不如預期，因此本文利用槓桿式勁度可控質量阻尼器（LSCMD）作為減振控制系統改善以上情形並且可降低衝程反應，其可使用被動控制模式或是半主動控制模式作為控制策略，而半主動控制模式是使用LQR 最佳控制理論作為基礎。此外，由過去的研究與實際應用案例中可證實基礎隔震可有效降低上傳之結構地震力，然而對於單一週期之摩擦單擺隔震系統（FPS）應用於基礎隔震在遭受近域地震時，此FPS 基礎隔震無法有效降低上傳至結構之地震力，甚至會使隔震層位移過大，故本文利用LSCMD 配合單擺摩擦隔震結構，改善FPS 於近域地震時，隔震效果較差的現象。本文針對一般結構與FPS 隔震結構裝設LSCMD 進行理論研究與數值分析以探討控制成效，並且由實驗測試其控制成效與驗證數值分析結果，更進一步探討LSCMD 本身呈現之特性。由數值分析與實驗測試結果皆可展現LSCMD 對於一般結構或是FPS 隔震結構之減振控制確實有較佳成效並且有較小衝程反應，並且可發揮其半主動控制之優點與提升FPS 於近域地震時之隔震性能。