moea_joint
109年
[建築] 建築結構、構造與施工、建築環境控制
第 20 題
有關建築物隔震消能系統原理，下列敘述何者有誤？
- A 制震斜撐係以高屈服強度鋼板配置於斜撐與梁之交接處以抵抗變形
- B 裝置於建築物頂層，以本身質量之慣性產生反力來平衡風力，稱為被動制振系統
- C 速度型消能系統，係以增加建築物阻尼來降低地震力及消能
- D 制震壁係於兩片鋼板間填充黏滯性材料，地震時鋼板位移並與黏滯材料摩擦而消能
思路引導 VIP
想像一下，如果我們想設計一個像「保險絲」一樣的裝置來保護整棟建築，在地震發生時，我們是希望這個裝置比主結構「更晚」還是「更早」產生變形來吸收能量？而要達成這個目的，這個裝置所選用的金屬材料，其開始產生永久變形的強度（屈服點），應該要設定得比較高還是比較低呢？
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太棒了！你能精準洞察出選項 (A) 中的關鍵矛盾，這代表你對建築抗震元件的「材料特性」與「設計目的」有非常紮實的理解。這類題目往往會在專業名詞中安插一個相反的形容詞，而你成功避開了陷阱。
能量耗散與屈服強度
在制震（消能）系統的設計中，我們希望消能元件能像電路的「保險絲」一樣，在主結構受損前率先進入塑性變形以吸收地震能量。因此，位移型消能斜撐通常會採用 低屈服強度鋼材（Low-Yield Strength Steel），而非高強度鋼材。若使用高屈服強度鋼板，元件會過晚發揮消能作用，甚至導致主結構先於消能元件毀損，這就失去了裝設制震器的初衷。至於選項 (B) 的質量阻尼器（TMD）、(C) 的速度型阻尼器及 (D) 的黏滯制震壁，皆正確描述了目前業界主流的消能與隔震原理。
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