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落實防災教育與地震共存 2019抗震盃耐震創意競賽結果出爐

大成報/ 2019.09.22 16:01
【大成報記者羅蔚舟/竹科報導】
今年適逢921地震20周年,雖然這20年來地震工程技術不斷創新,但以現今的科技水準,仍無法有效預測地震,因此平時防震準備及地震防災教育更顯重要。國家實驗研究院與英國文化協會(The British Council)9/21日聯合主辦「2019抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」模型測試,由高中、研究生、大專組依序進行模型競賽測試。高中、大專組在模型上加載至少7.5公斤的鐵塊,研究生組則一律於每層樓加上10公斤、總計40公斤的鐵塊。

國研院表示,抗震盃自2001年起每年舉辦,迄今已歷經18屆競賽,國內外參賽學生總數超過7,500人,曾參賽過的國家地區包含英國、美國、日本、韓國、新加坡、印尼、印度、香港、馬來西亞、越南、紐西蘭、澳洲、貝里斯、菲律賓與瓜地馬拉等。今年的比賽,高中、大專、研究生組共有111支隊伍參賽,其中包含40支、200人的國外隊伍,總參賽人數達555位。

「2019抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」活動一連舉行三天,首先由9月19日(四)的「抗震盃研究生組國際研討會」揭開序幕,選手們先在研討會中闡述模型設計理念,以及防震、隔震與減震消能的方法,提供台灣學子與國際接軌的機會,並促進國內外的學術交流。

9/21模型測試競賽結果出爐,高中組第一至三名分別由新加坡武吉美拉中學、中興大學附屬高級中學、新加坡武吉美拉中學獲得;大專組第一至三名分別由新加坡南洋理工大學、馬來西亞理科大學(Universiti Sains Malaysia)、中國科技大學獲得;研究生組第一至三名分別由馬來西亞英迪國際大學、成功大學、菲律賓大學迪里曼分校(University of the Philippines Diliman)獲得,研究生組獎金最高的「隔減震創新獎」由台灣大學獲得。

高中組第一名由新加坡武吉美拉中學獲得,其模型簡潔不花俏,幾乎沒有贅餘構件,也在結構受力最大處做適當加強,例如在受到最大彎矩的柱底以擴大底座方式加強強度,柱與梁之接合以棉繩和熱熔膠強化連結強度,質量平台懸臂處以斜撐加強支撐,故可以最少材料,承載最大的質量,並順利通過800gal的最後測試後獲得優勝。

大專組首獎由新加坡南洋理工大學獲得。面對今年大專組主要挑戰課題「如何抵抗地震造成模型扭轉問題」,該隊伍在競賽前就先以電腦分析,在符合競賽規則下讓質量塊配置最佳化;而且模型每層樓除了在外層結構配置一圈橫梁外,內層也設計一圈橫梁抵抗扭轉,再加上以橡皮筋作為結構斜撐,成功抵抗地震對模型所造成的影響,因此獲得優異成績。

研究生組首獎由馬來西亞英迪國際大學獲得,其模型結合目前實務常見的三種的先進結構控制技術:隔震、消能減震與調諧質量阻尼器。當地震發生時,由滑軌與日常生活常見的橡皮筋所組成之隔震機構首先發揮效果,對大部分的地表加速度進行隔絕;剩餘向上傳遞的地震力,則以阻尼器消散,並以調諧質量阻尼器降低主體結構的振動反應,最終獲得佳績。

研究生組獎金最高的隔減震創新獎由台灣大學獲得,其隔震機構的概念發想來自於實務上常見的摩擦單擺隔震支承,以高精密度的線性滑軌與彈簧來做到,不僅達成延長結構週期之隔震效果,亦提供隔震系統抗傾倒的功能。此外,上部結構選擇傳統的平面對稱及立面規則的設計方式,也能大幅減緩結構於地震中可能發生之扭轉行為。另外又以角鋼對上部結構之梁柱接頭進行強化,避免競賽過程中因接頭損壞所可能導致的崩塌,綜合其隔震系統與上部結構之優點,奪下本獎項實至名歸。

國研院國家地震工程研究中心連年舉辦抗震盃競賽,藉此推廣地震工程防災教育,鼓勵學生藉由參與科學競賽而激發創造力,並提供國內年輕學子與各國精英同台競技的機會,提升我國年輕一代的國際視野與專業能力。

(圖由國研院提供/國家實驗研究院與英國文化協會(The British Council)9/21日聯合主辦「2019抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」模型測試,由高中、研究生、大專組依序進行模型競賽測試。)

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