中華民國105年1月 January. 2016

地震力量分散裝置及液態黏滯性阻尼器簡介

高公局拓建工程處顏志龍/撰稿及圖片提供

  「國道高速公路橋梁耐震補強第2期工程(第1優先路段)」第M31標工程之工程範圍,自國道3號汐止交流道至安坑溪橋南側及國道5號南港系統交流道匝環道橋,工區範圍長約22.3公里,本工程所需補強橋梁有69座,跨越臺北市及新北市2個都會行政區。
  本工程分別於北側基隆河橋及木柵交流道使用20組地震力量分散裝置,及於安坑交流道使用12組液態黏滯性阻尼器作為橋梁耐震補強設施。

一、產品說明:
  地震力量分散裝置和液態黏滯性阻尼器採用相同構造,各部分零件使用相同材質,僅活塞結構有少許不同。
1.地震力量分散裝置:
  地震力量分散裝置是一種類似速度開關的裝置,當橋梁運動到某一速度時地震力量分散裝置啟動,鎖住兩連接點間的位移;在溫度及正常活荷載下,可自由變形;對於中小地震荷載、風荷載帶來的橋梁各部分間的運動和碰撞,可有效的減少及限制;在大地震下,橋梁安裝地震力量分散裝置的各個部份連成一體,增強整體的抗震效果。
2.液態黏滯性阻尼器:
  液態黏滯性阻尼器為一種消能裝置,於風荷載或較小地震時,液態黏滯性阻尼器具有足夠的初始剛度,處於彈性狀態,其結構具有足夠的抗側向剛度,以滿足正常使用要求。當出現中、強度地震或強風時,隨著結構側向變形的增大,液態黏滯性阻尼器進入彈塑性狀態,產生較大阻尼,大量消耗輸入結構的能量,避免主體結構出現明顯的彈塑性狀態,並且迅速衰減結構的動力反應(如位移、速度、加速度),從而確保主體結構在地震或強風中的安全。

二、試驗說明:
  地震力量分散裝置和液態黏滯性阻尼器採用相同構造,各部分零件使用相同材質,僅活塞結構有少許不同。
1.地震力量分散裝置:
(1)原型試驗(Prototype Tests)(於試驗合格後再進行製造生產)
  本項試驗應就不同規格之地震力量分散裝置各至少辦理一組試驗,其試驗項目應包含但不限於下列各項:
A.液壓試驗(Hydrostatic Pressure Test)
B.慢速移動試驗(Slow Movement Test)
C.快速移動試驗(Fast Movement Test)
D.模擬動態試驗(Simulated Dynamic Test)
E.超載試驗(Overload Test)
(2)驗證試驗(Proof Tests) (於製造生產後每一組皆進行試驗)
  本項試驗又稱為品管試驗(Quality Control Tests),其主要目的為驗證使用於本工程中之每一組地震力量分散裝置的可靠性,本項試驗應就使用於本工程中之每一組地震力量分散裝置辦理,其試驗項目應包含但不限於下列各項:
A.液壓試驗(Hydrostatic Pressure Test)
B.慢速移動試驗(Slow Movement Test)
C.快速移動試驗(Fast Movement Test)
2.液態黏滯性阻尼器:
(1)實體試驗(Prototype Test)(於試驗合格後再進行製造生產)
  本項試驗應就不同規格之液態黏滯性阻尼器各至少辦理1組全尺寸實體試驗,其試驗項目應包含但不限於下列各項:
A.基本性能試驗報告
B.頻率試驗報告
C.疲勞與磨損試驗報告
D.各溫度下之動態特性試驗報告
E.耐久性試驗報告
F.壓力試驗報告
G.慢速試驗報告
(2)性能保證測試 (於製造生產後進行試驗)
  每一類型液態黏滯性阻尼器需送至國家地震工程研究中心或其它經工程司代表核可之獨立試驗機構進行性能保證測試,以確保阻尼器之力學特性(包含「力量與速度」及「力量與位移」關係式)符合設計圖說之要求。
試驗項目及數量:
A.基本性能試驗:各規格容量每10個抽樣1個
B.壓力試驗:每個阻尼器均須進行壓力試驗
C.慢速試驗:各規格容量每10個抽樣1個

三、施工說明:

 ▼地震力量分散裝置及液態黏滯性阻尼器施工流程圖:
地震力量分散裝置及液態黏滯性阻尼器施工流程圖:

四、維護說明:
1.維護時機
(1)安裝使用前檢查:安裝完成後
(2)初期檢查:安裝1年後
(3)定期檢查:每5~10年檢查1次
(4)臨時檢查:發生強烈地震、遭遇強風或火災等結構物受災情況應及時檢查
2.檢查內容
(1)檢查表面是否清潔
(2)檢查表面是否有油漆剝離及腐蝕情形
(3)銷軸連接處加注潤滑油,並清理污垢
(4)使用扭距扳手檢查所有連接螺絲是否有鬆動、並緊固
(5)量測阻尼器中心距尺寸並記錄,若超出允許範圍應即時聯繫廠商
(6)使用專用扳手檢查阻尼器上鎖緊螺母是否有鬆動、並緊固
(7)檢查各漏油觀測點是否有黏狀物體
(8)用磁粉探傷儀器檢查雙耳環座四周焊縫是否有裂縫

五、施工照片:

安坑交流道連絡道跨越橋P2橋墩-液態黏滯性阻尼器
安坑交流道連絡道跨越橋P2橋墩-液態黏滯性阻尼器
景美溪北橋P10橋墩-地震力量分散裝置及維修平台
景美溪北橋P10橋墩-地震力量分散裝置及維修平台