臺灣國際科展

The effects of a water tower with dual-damping energy dissipation system on shock absorption

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2021年
科別
工程學
得獎情形
四等獎
學校名稱
國立彰化師範大學附屬高級工業職業學校 彰化縣立陽明國民中學
指導老師
韓顏吉;李怡欣
作者
王子誥;王咸永
關鍵字
地震、液體阻尼、水波共振

摘要或動機

921地震震波對高11-15層大樓產生重大危害。本研究以模型模擬11層大樓建築物,頂樓設置水塔配合陽台天花板設置水撲滿的雙阻尼消能系統設計,探討不同震度震波在雙阻尼系統減震成效。模擬之設備利用3D列印機自製水撲滿、不同形式網狀隔間液體阻尼零件,自製地震模擬器以電流調整器控制怠速馬達,進行模擬不同震度下高樓產生擺動與震盪之狀態與特性。 實驗發現單一阻尼消能元件的減震阻尼效能較差,雙阻尼消能系統可提升39%至58%減震阻尼效能。其中雙阻尼消能系統若有網狀隔間,水波擾動震盪越明顯,阻尼效能提升 6%至14%。11層大樓於頂樓設置平行器壁網狀隔間正方形水塔,並配合在第9至11層樓處,設置隔間距離較短網狀隔間水撲滿,二者水位設定六分滿,此液體雙阻尼減震消能系統,可抑制模擬震度5至7級震波對大樓產生的順向波動共振與大樓結構體的自主扭轉共振。


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