抗震盃地震工程模型賽 國防大學理工學院奪「耐震獎」

記者黃朝琴/臺北報導

2024「抗震盃地震工程模型製作競賽」臺南場成績揭曉,該競賽由國研院國震中心主辦,今年挑戰塔型結構,性價比決定獎落誰家,經過一番鏖戰,高中職組由雲林縣私立揚子高中拿第一,大專生組由國立臺灣大學奪冠,各獲獎金2萬元;國軍派出國防大學「理工學院」參賽,學生團隊模型的抗震力,在振動台上通過最大地震動加速度400 gal測試關卡獲得「耐震獎」,成績也排名第7,拿下「效率比佳作」獎項,表現不俗。

為推動地震工程防災教育,「抗震盃」2001年開辦已歷經20屆競賽,2020年及2021年受疫情影響停辦,2022年受限國際隔離檢疫不便,僅辦理國內賽,2023年回歸往年規模舉辦大型國際賽,今年響應921地震25周年,首次在國研院國震中心臺南實驗室辦理,5月份辦理高中職、大專組國內賽,共計49支隊伍近250人參賽。

參賽隊伍必須在5個半小時內,依大會主題「單一集中載重的塔型結構物」,設計出耐震的結構物並決定模型載重,再利用木條、熱熔膠、橡皮筋、紙張、細棉繩等有限的材料來完成模型製作,通過裁判審查後,參加振動台測試競賽。模型上必須加載至少12個0.6公斤的質量塊,經由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。

今年挑戰主題為「單一集中載重的塔型結構物」,在日常生活中常見的包含橋墩、水塔、高速公路旁的T 形廣告牌、電信鐵塔、觀景台高塔、煙囪或景觀旋轉餐廳等。競賽評比依據為模型的性價比,也就是模型的性能(承受的最大震度)與建造成本(模型材料的重量)的比值(capability-price ratio, CP值),模型可承受的震度越大,使用的材料越輕,代表CP值較高,競賽成績也就越好。通過最大地震動加速度400 gal測試的隊伍可獲頒「耐震獎」,通過600 gal測試的模型將列入排名。

競賽時依序進行各種不同震度的地震測試,直到競賽規定的最大地震強度,或是所有模型都崩塌為止,用這些數值來計算每一個模型的性價比。大專組為提高挑戰難度,更增加不規則載重配置規定,模擬真實生活常見的不規則結構,使結構模型除承受地震搖動考驗,更需面臨扭轉搖擺問題,結構模型的設計細節更具挑戰。

比賽結果,高中職組第1至3名分別由雲林縣私立揚子高中、高雄市立前鎮高中、國立虎尾高中獲得,大專組第1至3名分別由國立臺灣大學、國立成功大學、國立暨南國際大學獲得。

揚子高中利用最精簡的材料製作模型,並選擇安裝規則載重上限的24個質量塊以提高效率比。結果通過規則最高800 gal測試,獲得高中組首獎。臺灣大學同樣採取使用最少材料並乘載規則載重上限24個質量塊的策略,將質量塊配重平均分配在西北和東南區,透過平均分配載重減緩扭轉的力量,雖然只通過700gal的測試,但還是以優異效率比取得第1名的佳績。

國防大學理工學院團隊模型,通過最大地震動加速度400 gal測試關卡獲得「耐震獎」。(國研院提供)

國防大學理工學院團隊模型,成績排名第7,拿下「效率比佳作」獎項,表現不俗。(國研院提供)

2024「抗震盃」地震工程模型製作競賽,大專生組由國立臺灣大學奪冠,獲獎金2萬元。(國研院提供)

2024「抗震盃」地震工程模型製作競賽,高中職組由雲林縣私立揚子高中拿第一,獲獎金2萬元。(國研院提供)

參賽學生團隊模型,安裝在振動台上進行耐震力測試。(國研院提供)