多功式可變力學性能隔減震結構系統之研發與效能驗證-含變頻式摩擦單擺支承橋梁之隔震研究(子計畫五)(III)

過去多次災害性大地震中，已顯示隔震構造物之耐震能力優於傳統構造物，然而藉由傳統隔震支承延長主結構自然振動週期降低引致地震力，卻易於近斷層地震中導致共振之負面效果，緣此，配合總計畫之研究課題，本子計畫擬運用新開發之變頻式摩擦單擺支承(VFPS)於橋梁結構系統，避開近斷層震波下之可能共振反應，同時降低橋面版位移，避免伸縮縫處發生嚴重碰撞與P-delta效應，另加入抗拉拔裝置避免上下部結構分離。研究標的包含二維與三維之等高橋墩與不等高橋墩橋梁，除採用非線性動力歷時分析進行數值模擬與設計含VFPS之橋梁，亦進行振動台實驗驗證VFPS隔震性能及抗拉拔裝置之有效性。研究內容中將發展一套簡單、強健且高效率之非線性動力歷時分析方法，適用於含VFPS等非線性支承之複雜結構系統，同時結合VFPS與抗拉拔裝置之支承系統，以及VFPS支承系統之合理設計參數建議，將有利於推廣本支承系統至橋梁實務界，作為新建橋梁、舊橋耐震能力提升以及災後橋梁復建時之另一項新選擇。本子計畫研究課題屬於「4-2新材料新工法新技術於地震工程之應用」與「4-6 近斷層震波對地震工程影響之應用研究」，內容則包含課題4-2之第1項利用新材料、技術與工法以提昇構造物之耐震能力、第3項震災後可快速復健構造系統之研發、第4項具多功性能特之先進隔減震元件或系統研發與第6項採用新材料、技術與工法之結構耐震性能與減震效能評估，以及課題4-6之第3項近斷層震波對橋梁結構之耐震影響研究與第9項近斷層震波對含隔減震結構之影響評估與規範檢討。