2015抗震盃競賽現場。圖／國研院提供
「2015抗震盃：地震工程模型製作國際競賽」昨天（9/20）落幕，高中、大專與研究生近百隊伍參賽，學生自製建築模型，置於振動平台，測試各種耐震設計。高中和大專組用木棒等簡單材料現場製作模型，主要訴求堅固，研究生組則進一步要求構思如何減震，每次「地震」有一分鐘多，震力一關比一關強，看誰能隨地震擺盪共舞到最後！
大專組和高中組在現場以橡皮筋、木棒、綿線和熱融膠築起膝蓋般高的模型，並依照樓層面積大小，加載至少10.795公斤的鐵塊。振幅逐漸加大，直到競賽規定的最大地震強度，或所有模型都崩塌為止。這些模型簡直在跳「音浪」（影片為高中組800 gal）：
研究生組不限定媒材，可自由設計減震裝置，因此模型樣貌最多變，但須在每層樓加上10公斤、總計40公斤的鐵塊。他們還有一道困難任務，模型若剛好通過1000 gal地震力、在1050 gal時倒下（倒塌、零件掉落、傾斜等都算），就能獲得最高分。「作堅固的東西不難，拿捏結構、讓它在一定震力的時候倒下最困難。」總裁判、國家地震研究中心研究員林沛暘說。
林沛暘提到，以前會放一杯水在模型上，震完後看杯裡還剩多少，以此判別模型的抗震力；今年則於入圍隊伍的模型頂樓安裝加速度計，量測頂樓所受的地震力加速度，加總數字越小，分數越高。模型旁邊還插了幾根生脆的義大利麵條，用以標誌位移界限，麵條斷裂就知道模型搖晃出界了。
模型置於5公尺x 5公尺的振動平台上，觀眾像競技場一樣圍坐四周。在地震力400 gal和800 gal關卡，只見各模型微微顫動，而後左右搖擺，再隨著振動幅度平緩而恢復靜止；到了950 gal開始有零件飛出，兩棟模型匡啷應聲倒塌；1200 gal時有模型鐵塊掉落，有的底盤幾乎掀起，左右「踏步」。每一關振動完畢，裁判會上前檢查、當場用推車搬走沒通過的組別。
研究生組影片（清單有800、950、1000、1200gal）：
台灣大學土木工程所學生陳培榮、樊鵬、陳正鴻、葉昶辰組成團隊，奪得研究生組首獎與創意獎，獲得共新台幣13萬的獎金！
團隊設計了「斜面滾動支承」，以多滾軸在斜面上的滾動機制，控制傳遞至上方結構的加速度，不管震波有多強，皆能有效減震一定幅度。在400、800、1000 gal時，模型頂樓的加速度計量測結果分別為296、682、725 gal，相較之下，其他隊伍模型的量測結果大多比平台產生的震力還高，在平台振動為800 gal時，頂樓處就衝上一兩千gal了。
模型並輔以「摩擦阻尼器裝置」消散地震能量，調節阻尼裝置的鬆緊度，便能控制建築的位移幅度。陳正鴻解釋，一般建築和抗震建築主要差別就在底盤結構，前者整棟固定在一起，地震時會如節拍器般劇烈甩動，越往頂樓越晃；抗震建築底盤的柔性設計則能吸附部分震力，並讓樓房整體較均勻地隨地震擺動。
台大團隊與模型合影。圖／劉珈均攝
「台大團隊模型的耐震性和舒適性都很好。」林沛暘擔任了十幾年抗震盃裁判，他解釋，比賽期待高中與大專生建造堅固的房屋，但研究生組則要發想如何隔震、兼顧舒適度。「像博物館、醫院或電廠就需要地震時還可以運作功能。」他說，建築不能一味要求「堅固」，若沒有防震設計，房子固然不易受損，但地震時屋內的人和東西會被摔地七葷八素。中央大學團隊的模型最穩固，直到1200 gal仍沒倒，卻也因此被扣分，「這個太over了，像個大鐵塊。」
振動平台平時給各界測試減震器、產品耐震度等，也能應地震研究需求「重播」各地地震，「時序和三軸向波形都能一致重現。」他也說，模型和真實房子的尺度差很多，受相同震力的反應無法相提並論。他舉例，921地震重災區的地震加速度約200~800 gal；前幾天（16日晚間）花蓮近海的地震讓台北很有感，但台北只有十幾gal，花蓮約40 gal。
抗震盃自2001起舉行，由國家實驗研究院和英國文化協會主辦，希望藉此推廣地震工程防災教育，參賽選手涵蓋英、美、日、香港、印尼、澳洲等國。今年高中、大專、研究生組共95支隊伍參賽，其中有30支外國隊伍，總參賽人數近470人。
註：得獎隊伍一至三名排序
研究生組：台灣大學、香港科技大學、馬來西亞英迪國際大學。圖／國研院提供
大專組：香港科技大學、明新科技大學、越南峴港大學。圖／國研院提供
高中組：永年高中、虎尾農工、台中高工。圖／國研院提供
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