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抗震盃競賽現場
由國科會轄下國家實驗研究院國家地震工程研究中心(國研院國震中心)主辦的「抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」,今年在臺北舉辦,共計 共 94 支隊伍, 400 多名學生參賽 。今( 11/7 )日進行模型測試,最終高中職組第一名由雲林縣私立揚子高級中學奪冠,大專組第一名由國立臺灣大學獲得,研究生組第一名則由菲律賓德拉薩爾大學獲得,高中職組與大專組冠軍各獲得 2 萬元獎金,研究生組第一名獲得 4 萬元獎金。研究生組的隔減震創新獎由陽明交通大學獲得,獎金 10 萬元。
抗震盃競賽自 2001 年開始辦理,至今已歷 20 餘屆,吸引超過 9,000 名國內外學生參與,包括英國、美國、日本、韓國、紐西蘭、香港、菲律賓、新加坡、越南、印尼、印度、馬來西亞等國家地區隊伍都曾共襄盛舉。去年首度在國研院國震中心臺南實驗室辦理國際賽,今年回歸臺北實驗室舉辦。
製作 + 實測 挑戰模型抗震能力
本屆抗震盃競賽為期兩天, 11 月 6 日(五)為模型製作,所有參賽隊伍必須在 5.5 個小時內,依大會規定的主題「單一集中載重平台的塔型結構物」,利用細木條、熱熔膠、橡皮筋、紙張、細棉繩等有限的材料來製作模型,經裁判審查並決定模型載重後,才能參加隔日的競賽。這類結構的特徵是結構細長、質量集中於上部,例如日常可見的橋墩、水塔、高速公路旁 T 形廣告牌、電信鐵塔、觀景台高塔、煙囪與景觀旋轉餐廳等。
11 月 7 日(六)為比賽日,由高中職組、研究生組、大專組依序進行模型測試。高中職組與大專組模型上必須加載至少 12 個 0.6 公斤的質量塊,再透過振動台模擬地震搖動狀態,測試其設計是否足以抵抗地震的侵襲。競賽採性價比( capability-price ratio, CP 值)來評比:以模型能承受的最大震度作為「性能」,以模型材料重量為「價格」, CP 值越高名次越前。全數模型將同時登上振動台,依序接受由小到大的地震模擬測試,通過 400 gal 測試者可獲頒「耐震獎」,通過 600 gal 才具備排名資格。
研究生組則開放參賽學員自由設計各種隔減震裝置,讓模型通過競賽目標設計地震力 1,000 gal ,並恰好在 1,050 gal 測試下破壞,才能獲得最高分。財團法人中興工程顧問社並贊助研究生組的「隔減震創意獎」,從參賽隊伍中由裁判團評選 3 至 6 支入圍隊伍,於其模型上安裝感測器,實際量測模型頂樓的加速度,以了解其隔減震效果,效果最好的隊伍可獲得獎金 10 萬元。
提升青年學子國際視野 推廣地震工程防災教育
最終比賽結果高中職組第一至三名分別由雲林縣私立揚子高級中學、臺北市私立靜心高級中學、雲林縣私立永年高級中學獲得,大專組第一至三名分別由國立臺灣大學、印尼迪波內戈羅大學、越南河內土木工程大學獲得,研究生組第一至三名分別由菲律賓德拉薩爾大學、越南河內土木工程大學、國立陽明交通大學獲得。
雲林縣私立揚子高級中學勇奪高中職組第一名,團隊設計以簡潔梁柱構架為核心,立面巧妙結合交叉斜撐與拉索,在維持輕量化的同時大幅提升側向勁度與穩定性。柱體透過木條組合與局部強化,全面提高承受地震作用下軸力與彎矩表現;模型中段斜撐採具延展性配置,可在強震作用下協助分散側向力並控制變形;頂部承載平台亦設置完整框架,使質量塊產生的慣性力能穩定傳遞至主要柱構件。整體結構兼具強度、韌性與材料效率,最終成功通過規則上限 900 gal 振動台耐震測試,展現優異的耐震性能與結構設計能力。
大專組第一名則由國立臺灣大學獲得,該隊的結構系統為規則且對稱構架,透過組合多根木條形成巨柱,實現「強柱弱梁」之抗震機制。為承載 24 塊質量塊,模型之載重平台下部設置斜撐以分散垂直向荷載,並強化抗側力的表現。針對結構受震時沿高度變化的彎矩分佈,該隊利用不同長度木條以熱熔膠黏合,有效調配巨柱截面之強度與勁度,兼顧抗剪、抗彎需求並降低自重以提升結構經濟性。憑藉簡約高效的設計與精準細緻的施作工藝,最終以最高性價比榮獲冠軍。
研究生組第一名由菲律賓德拉薩爾大學獲得,該隊設計的基礎採用橡膠支承墊做基底隔震系統,搭配於頂樓安裝的調和質量阻尼器,共同擔任結構的隔震與消能工作。配合該隊優異的模型製作品質,測試時的結構破壞強度 1,050 gal ,與 1,000 gal 設計強度最為接近,因此獲得第一名的佳績。
隔減震創新獎由陽明交通大學獲得,該隊採用滾珠軸承與彈簧作為基礎隔震系統,並以壓克力板作為建築底板,其中底板吸取實驗室學長過去因壓克力底板破裂而敗北的經驗,本次特別以三片壓克力板結合而成。另隔震系統防護擋板的過度設計,雖然降低其強度設計分數,以致於總成績只有第三,但是也確保模型擁有最優秀的隔震效益。
國研院期許藉由舉辦「抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」,讓國內外學生有機會同場切磋交流,不僅能激發青年學子對地震工程的興趣,也能拓展國際視野,培養專業能力;同時亦可推廣地震工程的防災教育,讓民眾能更積極應對地震的發生。
抗震盃競賽現場
抗震盃競賽現場
學生製作模型
學生製作模型
學生製作模型
高中組結果
大專組結果
研究生組結果
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