王富正臺灣大學：機械工程學研究所陳呈瑋Chen, Cheng-WeiCheng-WeiChen2007-11-282018-06-282007-11-282018-06-282007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/61319在本論文中，我們將討論建築物之隔震模型及應用一個新的機械元件-慣質-於建築物之隔震設計，並探討其性能增益。慣質是由機械系統與電子網路系統彼此間的不對稱性中發現的，用以取代機械系統中的質量元件使得機械與電子網路對應更加完美。慣質在汽車、摩托車與火車的懸吊系統上已證實可以提升隔震性能，在本論文中我們將加入慣質於房屋懸吊系統設計，並分別討論對於剛體建築模型、彈性柱建築模型與樑柱構架建築模型之隔震性能，最後我們將針對一個真實的建築物模型－信基大樓，探討慣質之隔震助益。從模擬結果可知，慣質的確可以有效地降低地震與交通引起的震動。This thesis discusses the application of a new mechanical element, called Inerter, to building suspension control. The Inerter was proposed as a real two-terminal mechanical element, which is a substitute for the mass element, with the applied force proportional to the relative acceleration across two terminals. Ideal Inerter have been applied to vehicle, motorcycle and train suspension control, where significant performance improvement was noticed. In this thesis, idea Inerter are adopted to explore the application to building suspension control with traditional suspension systems. To investigate the performance benefits of building suspension with Inerter, three building models - rigid body Building model, flexible column model, and portal frame model - were proposed to analyze the performance using selected performance indices. Finally, we apply the ideas to a real building model – Shin Ji building. From the simulation results, Inerter were deemed effective in reducing vibrations from earthquakes and traffic.第一章 序論 1 1.1 研究動機與背景 1 1.2 文獻回顧 2 1.2.1 建築物防震方法 2 1.2.2 隔震結構類型 7 1.3 隔震建築的簡介與技術 9 1.4 慣質的介紹 13 1.5 隔震性能 15 1.5.1 Insertion Gain 15 1.5.2 Power Flow Insertion Gain 16 第二章 建築物剛體模型分析 17 2.1 二維剛體模型的建立 17 2.1.1 動態方程式 19 2.2 性能指標 與 21 2.2.1 指標 21 2.2.2 指標 22 2.2.3 與 指標之物理意義 23 2.3 二維剛體隔震建築模擬分析 24 2.3.1 鉛直方向 25 2.3.2 水平方向 30 2.4 多重剛體隔震層 38 2.4.1 轉移函數IG 39 2.4.2 模擬結果 40 2.5 剛體結論 45 第三章 建築物彈性柱模型分析 46 3.1 彈性柱模型之建立 46 3.1.1 動態方程式 46 3.1.2 的求法 48 3.1.3 建築物頂端的轉移函數 50 3.2 彈性柱隔震建築物之模擬分析 51 3.2.1 optimisation 51 3.2.2 optimisation 57 3.3 彈性柱建築模型結論 63 第四章 建築物樑柱構架房屋模型 65 4.1樑柱構架模型隔震之分析 66 4.2 樑柱構架隔震性能模擬結果 75 4.2.1 optimzation 77 4.2.2 optimization 82 4.3 樑柱構架模型結論 88 第五章 真實案例 - 信基大樓 89 5.1 信基大樓模型之建立 89 5.2 慣質隔震器 95 5.2.1 S2最佳化結果 97 5.2.2 S3最佳化結果 102 5.3 另外一種最佳化性能性能指標 106 5.3.1 S2最佳化結果 107 5.3.2 S3最佳化結果 111 5.4 信基大樓結論 115 第六章 總結與未來展望 117 6.1 總結 117 6.2 未來展望 119 附錄A 120 參考文獻 122en-US機械元件,慣質,剛體,彈性柱,樑柱構架,信基大樓mechanical element, inerter, rigid body, flexible column, portal frame , Shi Ji building, suspension system.thesis