減震技術－鋼板減震器
國家地震工程研究中心
發表於2016/02/27
長條形鋼材承受拉力而伸長變形時，如果「變形程度」沒有超過材料的「彈性限度」，當停止施力後，鋼材會回復成原來的長度，鐵原子回復成原本的排列形狀。
如果鋼材承受更大的拉力，以致超過材料的彈性限度，拉力所作的功，會轉換成永久改變鐵原子排列形狀所需的能量。之後即使停止施力，鋼材也不會回復成原本的模樣，而永久變形，這種現象就稱為塑性變形。鋼材的塑性變形，能發揮吸能減震的功用。
鋼材受壓超過彈性限度時，也會發生塑性變形，之後即使停止施力，亦無法回復到原本的長度。受壓鋼材的塑性變形，同樣具有消耗外部能量，吸能減震的功能。
如果換成細長的鋼材作實驗，受拉超過彈性限度時，細長鋼材會發生塑性變形而吸能，但受壓時卻容易挫屈，不能有效吸能。
為避免細長鋼材過早挫屈，可外加「束制」固定，束制的範圍越大，細長鋼材越不容易挫屈。鋼材承受壓力時，能塑性變形吸能減震。
挫屈與束制的關係，也可從鎚打釘子的生活經驗觀察得到：
(左圖)細長的鐵釘，鎚擊易挫屈
(右圖)老虎鉗夾固後再鎚擊，鐵釘不挫屈
挫屈束制斜撐(BRB， Buckling Restrained Bracing)是鋼板減震器的典型代表，其構造是在核心鋼材的外圍加裝外套管，並填入混凝土，防止核心鋼材受壓而挫屈。
挫屈束制斜撐的核心鋼材受拉力或受壓力，經由伸長或縮短的塑性變形過程，吸收結構振動能量，發揮減震的功能。
(左圖)斜撐受拉
(中圖)結構靜止狀態
(右圖)斜撐受壓
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