填充剪切稠變流體阻尼器之特性試驗與設計研究

台灣位處環太平洋地震帶，地震發生次數相當頻繁。耐震設計理念中考慮結構物的韌性、消能減震及隔震系統，以達小震不壞、中震可修及大震不倒之目標。目前的被動控制系統，只能依照耐震設計需求提供單一的設計阻尼係數，無法完全滿足結構物於各種耐震性能之需求。雖然目前主動控制系統可輸入外加能量，及時改變阻尼器的物理參數，以精準地控制結構物的行為。但其需要消耗龐大能量，成本高不符經濟效益。基於上述因素，本研究目的為開發新式非線性黏性阻尼器，使結構物在最經濟成本下，儘可能滿足中小度地震、設計地震與最大考量地震之耐震性能需求。因此本文嘗試將奈米粒子加入高分子流體中，形成剪切增稠（減稀）流體，其特色為黏滯度會隨著剪應變率而改變。本文將運用此剪切稠變流體之流變特性，將其填充於典型之油壓鋼管中，製造出隨阻尼器受力或運作速度而改變阻尼係數的非線性黏性阻尼器，並探討此種阻尼器可能的設計方法。