大型鋼構廠房之動力模擬與補強分析

Abstract

本研究呈現一大型鋼構廠房的完整建模與動力分析流程，使用結構設計分析軟體SAP2000進行建模與分析，建立的模型包括一舊有鋼構架模型及一補強工程後的鋼構架模型。透過觀察該兩種鋼構架模型局部與整體之動力反應特徵，可對其受振動時的動態行為有完整瞭解，並比較補強工程對整體鋼構架反應行為造成的影響，進而探討補強工程於振動抑制效果的優劣，最終達到防範工安災害於未然的目的。分析結果指出，無論於靜態安全檢核亦或動力反應分析部份，補強後模型皆呈現出優良的反應降低成效。補強後各段構架依其補強程度之不同，檢核未過桿件比例有5 % ~ 10 %的下降水準，而各段的模態頻率亦達到5 % ~ 50 % 不等的提升量。補強後模型有較高的結構自振頻率，其原因在補強工程有效的提高了支撐構架的整體勁度，且其提高的百分比與補強後構架應力比檢核未過桿件比例下降程度呈現正比趨勢。 單段構架的模態性質於合併後依舊呈現於整體構架的模態特徵中，其原因在構架的組合形式為縱(長)向的連接，合併後對於主要振動方向(橫向)的影響並不明顯，故合併後局部構架自有的模態特徵仍明顯的表現於整體構架中，此特徵亦造成了振態參與質量呈現零散的分佈現象。於動力分析的結果中，當頻率較為分散的載重作用時，各段模型的模態頻率特徵於反應行為中表現較不明顯，相較於頻段集中的外力函數激勵，局部的頻率特徵明顯為非主要影響分析結果的控制因素，補強所增加的勁度即表現出良好的動力行為反應，達到有效的振動抑制目的。

Date of Award	2014 Aug 28
Original language	Chinese
Supervisor	Tsung-Chin Hou (Supervisor)