摩天大樓調諧質量阻尼器

摩天大樓調諧質量阻尼器將結構動力學和地震工程並排放在 3D 地震振動台上。左側立著一個未受保護的 9 層參考框架；右側立著一個配備鋼質 X 型支撐、可選基礎基礎隔離軸承以及受台北 101 660 噸球體啟發的巨大金色調諧質量擺式阻尼器 (TMD) 的相同塔樓。當地震頻率滑塊與塔樓的固有頻率 f₀ = 1.20 Hz（共振比 f/f₀ = 1.00）匹配時，未受保護的塔樓會劇烈鞭打成紅色的高應力晃動，而金色 TMD 則與屋頂反向擺動以吸收動能並將晃動減少近一半。

• 將地震頻率保持在 1.20 Hz（精確共振 f/f₀ = 1.00），並將裸露塔樓的屋頂晃動讀數與受保護塔樓進行比較。
• 在共振期間切換關閉調諧質量阻尼器 (TMD)，以看到兩座塔樓在危險中以相同方式晃動，然後重新開啟 TMD 以觀看金色球體阻尼運動。
• 在右側塔樓的基礎上開啟基礎隔離軸承，以將建築物與高頻地面晃動隔離。
• 用滑鼠或手指側向拖動金色 TMD 球並釋放它，以查看擺如何與頂樓傳遞動量。
• 按一下地震振動台或任何一座塔樓以觸發突然的 P 波衝擊脈衝，並比較每座塔樓穩定下來的速度。

1. 1解釋為什麼當地震地面頻率 f 與建築物的固有頻率 f₀ 匹配時會發生機械共振。
2. 2描述調諧到 f₀ 的調諧質量阻尼器 (TMD) 如何與結構反向擺動以消散振動能量。
3. 3比較兩種地震保護策略：屋頂的調諧質量阻尼器與基礎處的基礎隔離軸承。
4. 4評估地震規模和頻率比 f/f₀ 如何影響結構位移和安全性。

教師常問的問題