抗震大作戰 國震中心模型賽臺大奪冠

抗震盃
今年抗震盃有來自星、港、澳、馬、菲、韓、泰、越、印尼等國25支隊伍報名與國內70校高手共同角逐優勝,競賽隊伍共95支、500人與賽。圖為會場全景。圖 / 國研院提供

921集集大地震距今25年,今年921在國震中心台北實驗室特別舉辦抗震盃模型製作國際競賽,藉由國內外學生同台競技,提升防震工程國際視野與專業能力,經主辦單位模型測試與評選,結果高中組與大專組分由新加坡達善中學與臺大奪冠。

國震中心表示,儘管地震工程技術不斷翻新,警示也能加速偵測並發布,但仍無法提前預測地牛翻身時間,從9/21到現在,期間又經歷了2016年的美濃地震、2018/2024花蓮地震與2022年台東池上等較大規模的地震,彰顯平日防震與扎實的地震工程與防災教育,相當重要。

與地震共存 防災教育優先

自2001年起,抗震盃今年邁入第21屆,國內外參賽學生總數超過8,700人,期間受疫情影響2020-21停辦;2022年疫情趨緩由國內率先復賽。去年回歸辦理國際賽;今年則有來自星、港、澳、馬、菲、韓、泰、越、印尼等國25支隊伍報名與國內70校高手共同角逐優勝,競賽隊伍共95支、500人與賽。

大專組模型測試一隅
評比依據為模型性價比(capability-price ratio),即以模型最大可承受震度為性能與代表價格的模型材料輕重所得的比值,CP值越大,成績越好。圖為大專組模型測試一隅。圖 / 國研院提供

抗震盃為期兩天,前一天為模型製作日,參賽隊伍必須在5.5個小時內,依大會限制主題與提供的材料完成模型製作,通過裁判審查、決定模型載重後,才能參加隔日競賽。第二天為比賽日,依序由高中、大專組進行模型測試,在模型加載至少7.5公斤質量塊下進行測試,以瞭解地震時設計是否耐震。

獎落誰家 悉由性價比決定

國震中心表示,本次模型挑戰主題為日常生活常見的橋墩、水塔、觀景台高塔等單一集中載重的塔型結構物。評比依據為模型性價比(capability-price ratio),即以模型最大可承受震度為性能與代表價格的模型材料輕重所得的比值,CP值越大,成績越好。

模型審查時,記錄每個參賽模型的質量,因為質量越重表示使用越多材料,分數將越低,以各種不同震度的地震進行測試,直到競賽規定的最大地震強度或所有模型都崩塌為止,擷取這些數值計算出每個模型的性價比。

大專組前三名
臺大、韓國啟明大學、暨南國際大學拿下大專組前三名,圖為國震中心主任歐昱辰 (右)頒獎給大專組首獎臺灣大學。圖 / 國研院提供

經振動台測試後,每組取性價比最高前三名模型,頒發獎金與獎盃。此外,裁判團還票選出「結構設計與創意獎」、「設計理念展示獎」等各種獎項,頒發獎金與獎狀。結果高中組1-3名為新加坡達善中學、北市南湖高中、雲林揚子高中;大專組前3名由臺大、韓國啟明大學、暨南國際大學拿下。

冠軍模型 採構架系統抗震

來自新加坡達善中學的模型製作十分精確,與設計圖吻合且模型簡潔基礎方正,以梁柱構架支撐,無另加斜撐,用最精簡的材料製作模型。結構依安裝規則載重上限質量塊以提高效率比。上方乘載質量塊的載重平台另加斜撐以提高支承力、模型基礎以擴柱增加雙向剪力與彎矩,遇大震時也能抵抗拉拔力道,通過規則最高的800 gal測試,一舉掄元。

高中組前三名
高中組前三名得主為新加坡達善中學、北市南湖高中、雲林揚子高中。圖為衛波科技執行長林沛暘(右)頒獎給高中職組首獎新加坡達善中學。圖 / 國研院提供

臺大隊防震模型同樣採用構架系統抗震策略,結構規則對稱以強柱弱梁的設計型式,以結構側向變形抗震,搭配梁柱間適當膠合以傳遞應力,同時柱子斷面以L型向上漸變,以因應不同高度的剪力與彎矩需求改變斷面,適當減輕重量以達到「經濟性」目標,最終通過800gal測試,取得第一。

 

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