變摩擦隔震系統之半主動控制

被動隔震系統簡單且可靠，確實能夠有效的降低隔震目標（結構、設備）在地震力作用下，所產生的相對位移與絕對加速度反應。然而，被動隔震系統並不具有適應性。若外力於其振幅或震波特性與設計地震力不同，則無法發揮原設計之下的隔震效果。半主動控制系統具有感應器以便迴授系統狀態給控制系統，再輸出控制命令給驅動裝置。藉由改變系統結構參數，如勁度、阻尼或摩擦力來間接達成控制目的。因此，所需要的耗能遠低於主動控制系統且無控制系統穩定性的問題。本文主要在探討半主動控制律對於隔震系統的控制效果，且採用摩擦消能機制來消耗地震力。而半主動之控制機制，乃藉由控制正向力，進而改變滑動摩擦力之大小。於數值模擬之結果，此系統配合適當的控制律來輸出正向力，可發揮比被動隔震系統有更低的絕對加速度與隔震層位移。以El Centro 0.1g作為設計地震力來設計一半主動控制律與一最佳化被動隔震系統。當外力振福大於設計地震力或於近斷層之地震力作用下，皆顯示半主動控制有比最佳化被動更小的加速度與位移反應。