抗震盃競賽 新加坡達善中學與臺灣大學獲冠軍

國震中心主任歐昱辰(右)頒獎給大專組首獎國立臺灣大學。圖/國研院提供

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)舉辦的「2024抗震杯-地震工程模型製作競賽」,21日進行模型測試,高中組、大專組第一名分別由新加坡達善中學與國立臺灣大學奪得。

921大地震距今已25年,其中經歷了2016高雄美濃地震、2018花蓮地震、2022臺東池上地震、2024花蓮地震等,地震工程技術雖然不斷創新,地震預警也能迅速偵測後對外發布地震訊息,但以現今的科技水準仍無法於震前預測地震,也突顯平時防震準備與紮實的地震工程防災教育無比重要。

爲推廣地震工程防災教育,鼓勵莘莘學子利用參與模型製作競賽來激發創造力,國研院國震中心於2024年9月20~21日於國震中心臺北實驗室舉辦「2024抗震杯-地震工程模型製作國際競賽」,提供國內外學生同臺競技的機會,以提升我國年輕學子之國際視野與專業能力。

抗震杯自2001年起已歷經21屆競賽,國內外參賽學生總數超過8,700人,今年有來自新加坡、香港、澳門、馬來西亞、印尼、菲律賓、韓國、泰國、越南等國家共25支國際隊伍報名,與國內各校高手合計95支隊伍近500人蔘賽。

抗震杯爲期兩天,9月20日爲模型製作,所有參賽隊伍必須在5.5個小時內,依大會限制的主題與提供之材料完成模型製作,並由裁判審查、決定模型載重後,才能參加隔日的競賽。9月21日爲比賽日,由高中、大專組依序進行模型測試,必須在模型上加載至少7.5公斤的質量塊進行測試,符合實際運用下的遇到地震時的情形,才能得知其設計是否耐震。

日常生活中常見的橋墩、水塔、觀景臺高塔等單一集中載重的塔型結構物爲本次模型挑戰主題,評比依據爲模型的性價比,爲模型的性能(承受的最大震度)與價格(模型材料重量輕重)的比值(capability-price ratio, CP值),CP值越大,成績越好。經由審查時記錄每個參賽模型的質量(質量越重表示使用越多材料,分數越低),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爲止,用這些數值來計算每一個模型的性價比。

經由振動臺測試後,每組評選出前三名性價比最高的模型,頒發獎金及獎盃。此外裁判團還會票選出「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。比賽結果高中組第一至三名分別由新加坡達善中學、臺北市立南湖高中、雲林縣私立揚子高中獲得,大專組第一至三名分別由國立臺灣大學、韓國啓明大學、國立暨南國際大學獲得。

國研院表示,高中組第一名爲新加坡達善中學,該組模型製作十分精確,與設計圖吻合,模型簡潔、基礎方正,以樑柱構架支撐,無另加斜撐,利用最精簡的材料製作模型,通過規則最高的800 gal測試,獲得高中組首獎。

大專組第一名則由國立臺灣大學獲得,該組同樣採取構架系統之抗震策略,結構規則、對稱,以強柱弱樑之設計型式,透過結構側向變形來抵抗地震力,並且搭配樑柱間適當之膠合以傳遞應力,同時柱子斷面以L型向上漸變,因應不同高度之剪力及彎矩需求改變斷面,適當減輕重量以達到經濟性,最終通過800gal的測試,以最佳效率比取得第一名的佳績。