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系統識別號 U0026-2108201421572500
論文名稱(中文) 系統識別應用於結構補強之分析
論文名稱(英文) Study on Identification System Applied to Structural Reinforcement
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering (on the job class)
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生(中文) 林進德
研究生(英文) Chin-Te Lin
學號 N67991078
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 88頁
口試委員 指導教授-朱聖浩
口試委員-徐德修
口試委員-鍾興陽
中文關鍵字 辦公大樓  微振動量測  自然頻率  基本週期 
英文關鍵字 office building  microseismic instrument  natural frequency  fundamental vibration period 
學科別分類
中文摘要 在建築物的生命週期中,常因自然災害或人為因素導致結構受損甚至崩塌,對於損傷的建築物勁度變小,因而基本振動週期會變長;尤其臺灣位處於環太平洋地震帶,地震災害是不可避免的天然災害之一,經921及331大地震後,發現大部分受損建築物的耐震能力普遍不足,而建築物之勁度及質量,與週期及振態有關,而此建築物動力特性可以微振動量測資料分析獲得。微振動量測利用高靈敏度三軸速度計進行量測,在不影響建築物使用、量測準備時間較短,量測結果反應建築物實際狀況,進而應用辨識建築物、橋梁及地盤振動週期等,亦可應用於結構物健康檢查、震後受損結構評估、結構補強效果評估等非破壞性檢測。
本研究係以微振動量測臺南市玉井區公所辦公大樓耐震補強修復前後的自然頻率為例,在不需要對於建築物施加任何的外力,也不會影響建築物的使用性及舒適性下,評估標的物補強之成效,並利用量測之微振動基本週期資料,與建築物基本振動週期之經驗公式及MICRO-SAP Version III分析模型之自然頻率,進行比較及討論其關係。
英文摘要 During the life cycle of architectures, natural disaster or human factors often lead to the damage of structures or even to collapse. Because the damage of architectures results in decreasing stiffness, the fundamental vibration period will increase. Particularly, Taiwan is located in circum-Pacific seismic zone, so disaster from earthquake is one of inevitable natural disasters. After serious earthquake 921 and 331, it is found that those damaged architectures bear insufficient ability to shock resistance. However, stiffness and mass of architectures are related to period and vibration mode, and dynamic force feature of architectures can be got through the data analysis from the microseismic instrument. The microseismic instrument is used by highly sensitive triaxial velocimeter, which does not influence the architecture itself but shortens the time of preparation on measurement. The result of measurement will reflect the status quo from which we can recognize architecture, bridge, period of ground vibration and so on. Besides, it can be used to the inspection of structures, the structural assessment of post-earthquake, the effect assessment of structural reinforcement and the non-destructive inspection.
This research takes microseismic movement, which is used to evaluate Yu-Jing District Office’s shock resistance reinforcement recovery natural frequency before and afterwards, which doesn’t need any outer force toward architecture and it won’t affect both architecture’s utility and cozy to evaluate the reinforcement effect of target, combing microseismic movement basic cycling data, architecture basic vibration cycle experience formula, taking MICRO-SAP Version III analysis model for reference, collecting evaluation outcome, in comparison with and discussing with its relationship.
論文目次 摘要 I
Abstract II
致謝 VII
目錄 VIII
表目錄 XI
圖目錄 XII
第一章 緒論 1
1.1研究背景與目的 1
1.2文獻回顧 2
1.3研究方法及內容 4
第二章 基本理論介紹 6
2.1微振動量測基本概述 6
2.1.1 微振動量測基本假設及優點 6
2.1.2 微振動量測之應用 7
2.2訊號 7
2.3 隨機遞減法 9
2.4快速傅利葉轉換 10
2.4.1FFT的理論基礎 11
2.4.2FFT之基本假設 13
2.4.3FFT的限制 13
2.5 振動來源之概述 13
2.6 建築物耐震設計規範與解說 15
2.7 建築物耐震補強概述 16
第三章 微振量測規劃 22
3.1概要 22
3.2量測對象與量測儀器 22
3.2.1量測對象 22
3.2.2量測規劃 23
3.2.3量測儀器介紹 24
3.2.4 現地實驗說明 30
3.3量測系統之設定 36
第四章 結構補強修復前後成效分析 43
4.1前言 43
4.2建築物之耐震能力評估 43
4.2.1 辦公大樓結構 43
4.2.2 耐震能力標準 43
4.2.3 現況耐震能力評估結果 45
4.2.4 辦公大樓修復補強方案 46
4.3 辦公大樓微振動量測 47
4.3.1 補強修復前概況 47
4.3.2 微振動量測 50
4.3.2.1 補強修復前微振動量測 50
4.3.2.2 補強修復後微振動量測 57
4.3.2.2.1補強修復過程概況 57
4.3.2.2.2 補強修復後微振動量測結果 63
4.4 動態特性分析 64
4.4.1 辦公大樓模型之模擬分析結果 65
4.4.2 小結 66
第五章 結論與建議 84
5.1結論 84
5.2未來展望與應用 85
參考文獻 86
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  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2019-09-04起公開。
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