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先進減震技術 – 挫屈束制支撐

以現今的科技,人類仍無法準確地預測地震發生的時間和地點,更無法避免地震的發生,因此,建構耐震建築提供人類更安全的生活空間成為全球地震工程學家所努力的目標。本院國家地震工程研究中心(以下簡稱國震中心)自2000年開始研發挫屈束制支撐(buckling-restrained brace, BRB),至今已進行上百組實尺寸構件及超過十座多層實尺寸含支撐構架之耐震性能評估試驗。主要研究內容包含構件整體及細部反覆受力變形反應、接合部穩定性評估、含支撐之鋼或鋼筋混凝土構架耐震設計方法、受震反應分析技術等。採用全球地震工程研究領域最先進方法,豐碩之學術研究成果許多已發表於國際地震工程最頂級期刊。

耐震性能穩定 守護更多建築物

BRB建造的方法是利用裝設在建築裡的鋼骨斜撐構件,將鋼骨斜撐(核心元件)先鋪設脫層材料,然後以套管(圍束鋼管)套住,再往套管內灌入混凝土或砂漿作為填充材料。BRB承受拉力可達降伏外,受壓力時,由圍束鋼管與混凝土所包覆的核心元件亦可避免挫屈情形發生,穩定地發展出降伏強度;由於BRB受拉與受壓行為相當對稱且拉壓強度差異小,故可充份地發揮鋼構件的優異韌性來吸收地震能量。此外,BRB耐震性能穩定且易預測,很容易在結構設計過程中將BRB設計成結構的保險絲,經適當設計的BRB構架,在地震發生時,可將抗側力系統的非線性變形都集中在BRB消能段中,因消能斜撐的存在,在大地震作用下樓層側位移也較小,能有效保護建築與其它結構部份。BRB運作原理與施工簡易,近幾年來已在全球廣受重視與採用,在台灣地區以BRB構架系統作為主要抗側力系統之應用實例亦迅速成長中。

專利搭配雲端技術 市佔率第一

國震中心所開發的BRB最大特點,就是改變了接合方式,不論是採栓接或銲接方式與結構接合均能有效縮短接合長度並提升接合穩定度,相關技術已先後在我國、美國、日本、中國、加拿大、義大利與韓國等七國取得數十項發明或新型專利,且已技術移轉授權至國內15間及紐西蘭1間鋼構廠。國震中心同時開發全球首創之雲端設計軟體Brace on DemandBODhttp://BOD.ncree.org.tw),支援使用者進行本制震技術構件與接合的細部設計。透過嚴謹的技術移轉管理機制、產品隨機抽樣測試的品管程序及商標授權,已獲高科技廠房、醫院、企業總部、運動中心等建物的設計者與業主大量採用,並不斷吸引住宅開發建商接洽採用,改革過去對進口產品推崇之迷思。統計至20205月底止,本制震技術已安裝於超過185棟建築物中使用,累計設計生產超過21,000組,市場佔有率全國第一。