如何幫大樓抗風防震？淺談台北101大樓阻尼器(2/2)

撰文/永峻工程顧問公司王秋文工程師
審訂/永峻工程顧問公司謝紹松董事長
編修/張國儀

調質阻尼器的組裝
由於阻尼器重達660公噸，負責運送的卡車能承載的重量與容納的尺寸並沒有那麼大，再者阻尼器的裝設位置在87樓~92樓間，要將質量塊整個吊上87樓是很困難的，而且吊車本身能吊載的能力也有限，所以在考慮運送與吊裝的限制後，決定先將阻尼器裁切分段，再分批送到高樓現場進行焊接組裝。但在運送到現場前，得先在工廠預裝裁切後的質量塊，看看是否能順利地組裝與施工，若有誤差，則可先在工廠修改，不致於到了現場卻無法施工，平白耗費人力與物力。調質阻尼器組裝過程由下圖所示：

1. 質量塊裁切於工廠預裝	2. 質量塊於工廠預裝完成與修改
3. 質量塊底座支架（Cradle）吊裝完成	4. 質量塊於底座支架上（Cradle）吊裝電焊
5. 質量塊吊裝	6. 質量塊吊裝與校正
7. 質量塊吊裝、電焊與檢查	8. 質量塊組立施工完成

結語
調質阻尼器依其啟動機制可分為被動式調質阻尼器（Passive Tuned Mass Damper）與主動式調質阻尼器（Active Tuned Mass Damper）。台北101所採用者為被動式單擺型調質阻尼器。被動式與主動式阻尼器的不同在於，主動式調質阻尼器會根據主結構受力後即時量測到的結構反應，並利用電腦程式計算出最佳的控制力大小，再藉由伺服馬達將此力作用在阻尼器的質量塊上，使其能有效的降低結構反應。而被動式阻尼器僅是根據初始的設計來作用。然而，主動式調質阻尼器需要電力來啟動，萬一停電時，則會失去其功能，而且主動式調質阻尼器需要額外的經費來維護電腦設備，一般較不為業者所接受。相反地，就成本及維護來看，被動式調質阻尼器則顯得簡單、方便且經濟。全世界除了台北101大樓外，加拿大多倫多的CN Tower、日本大阪的Crystal Tower、澳洲雪梨的Centerpoint Tower、美國紐約的Citicorp Center、波士頓的John Hancock Tower等，皆為含有被動式阻尼器的建築。而位於台灣高雄的東帝士85摩天大樓、日本大阪的Hankyu Chayamachi Building則是設置有主動式調諧質量阻尼器的建築物。除了運用在一般大樓外，對於需要嚴格控制樓板微小振動的高科技廠房，亦有調質阻尼器應用在其中。在可預見的將來，結構控制系統的應用有越來越普遍的趨勢。

可愛的Damper Baby--銀絲卷、金有錢、紅金寶、黑巧克 是他們的名字(由左至右) 照片來源：http://www.taipei-101.com.tw

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