相位控制半主動式調諧質塊阻尼器於基底振動下之減振

本文旨在探討相位控制之半主動式調諧質塊阻尼器（Semi-active Tuned Mass Damper, SATMD）於基底振動下之減振效果。相位控制，即藉由即時量測結構與調諧質塊之反應，經相位控制律判斷摩擦力施加之時機，於特定之時刻施加摩擦力，使調諧質塊之運動與結構盡量維持-90度之相位差，改善調諧質塊阻尼器減振效果。以單自由度結構加裝半主動式調諧質塊阻尼器系統，分別於正弦波基底加速度、隨機基底加速度及地震歷時下進行數值模擬。在外力為正弦波基底加速度下，由頻率反應函數分析結果顯示，相位控制半主動式調諧質塊阻尼器可增加有效之減振頻率範圍。隨機基底加速度下的模擬結果則顯示，相位控制可降低調諧質塊阻尼器設計參數的靈敏度，不需進行最佳化設計即可有優於被動式調諧質塊阻尼器之減振效果，可解決被動式調諧質塊阻尼器其適應性之問題。在El Centro地震下，相位控制後雖降低結構極值之效果仍不高，但對於降低均方反應（root mean square, RMS）則有不錯之效果，可降低結構之損傷。由上述之模擬，可驗證於基底振動下，相位控制之半主動式調諧質塊阻尼器確實可行並有其優點。