結構耐震設計的主要目的,在使結構物在強烈的地震作用于,仍能滿足安全性、舒適 性、耐用性及合乎設計規範。結構主動控制系統之設置,可有效的降低結構之振動反 應,滿足上述的要求。 近十餘年來有許多關於土木結構耐震控制之論文提出。其中不論是以理論分析控制效 果,或設計控制裝置並作可行性探討,其研究範圍大多侷限於二維分析。 結構物受到激發時,除了側向振動,通常會伴隨扭轉。本論文以模態控制理論為基礎 ,研究重點包括下列數項:一、研究結構之三維控制,則施加於結構之最佳控制力及 最佳控制力矩,其效果相當於增加結構勁度及提供人造阻尼。二、建立間斷時間式之 最佳輸出回歸控制系統,以利於實際操作,並對系統作靈敏度分析,得知影響控制系 統精度的主要誤差來源,是結構勁度及自然頻率的估計誤差。三、研討時間延遲對控 制系統之影響。時間延遲愈久,則需要施加在結構物的控制力愈大,而研究效果愈差 。但是,雖然有時間延遲,控制系統的建立對於結構耐震仍有正面的影響,故主動控 制系統具有可行性。四、提出基座控制系統之構想,將需要的控制力及控制力矩僅施 加於結構基座,提供人造阻尼,上部結構以鋼鍵增加勁度並縮短偏心距。可同時減低 結構側移及扭轉振動反應,獲致令人滿意的控制效果,而且具有實用上之價值。
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