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2024抗震盃-地震工程模型製作國際競賽

2024抗震盃會場全景2024抗震盃會場全景

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)舉辦的「2024抗震盃-地震工程模型製作競賽」,今(9/21)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,這其中經歷了2016高雄美濃地震、2018花蓮地震、2022台東池上地震、2024花蓮地震等,雖然地震工程技術不斷創新,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扎實的地震工程防災教育無比重要。

為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2024920~21日於國震中心台北實驗室舉辦「2024抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」,提供國內外學生同台競技的機會,以提升我國年輕學子之國際視野與專業能力。

與地震共存的台灣  舉辦抗震盃落實防災教育

抗震盃自2001年起已歷經21屆競賽,國內外參賽學生總數超過8,700人,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。受COVID-19疫情影響,20202021抗震盃被迫停辦,2022年國內疫情趨緩,仍僅限國內學校參賽,配合遠距在校製作後帶至國震中心進行競賽。去年(2023年)全球疫情解封後首次回歸辦理國際競賽,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人參賽。

抗震盃為期兩天,920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。

921日(六)為比賽日,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。

由性價比(capability-price ratio, CP值)決定獎落誰家

日常生活中常見的橋墩、水塔、觀景台高塔等單一集中載重的塔型結構物為本次模型挑戰主題,評比依據為模型的性價比,為模型的性能(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為止,用這些數值來計算每一個模型的性價比。

經由振動台測試後,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台灣大學、韓國啟明大學、國立暨南國際大學獲得。

高中組模型測試高中組模型測試
左起分別為高中職組首獎、貳獎、參獎模型左起分別為高中職組首獎、貳獎、參獎模型
大專組模型測試大專組模型測試
左起分別為大專組首獎、貳獎、參獎模型左起分別為大專組首獎、貳獎、參獎模型

高中組第一名為新加坡達善中學,該組模型製作十分精確,與設計圖吻合,模型簡潔、基礎方正,以梁柱構架支撐,無另加斜撐,利用最精簡的材料製作模型。結構並安裝規則載重上限之質量塊以提高效率比,且該組上方乘載質量塊的載重平台有另加斜撐以提高支承力。此外,也很重視耐震細節,如模型基礎以擴柱方式增加雙向抵抗剪力及彎矩的能力,並可在大震度時抵抗拉拔力。結果通過規則最高的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,以強柱弱梁之設計型式,透過結構側向變形來抵抗地震力,並且搭配梁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800 gal的測試,以最佳效率比取得第一名的佳績。

本屆奪冠之高中及大專兩組隊伍,皆回歸到簡單、規則的耐震設計初衷,反應最簡單設計即是最好設計的道理,值得肯定。

同學們專心關注賽況同學們專心關注賽況
模型製作模型製作
模型製作模型製作
模型製作模型製作
衛波科技執行長林沛暘(右)頒獎給高中職組首獎衛波科技執行長林沛暘(右)頒獎給高中職組首獎
國科公司業務部經理吳尚羲(左三)頒獎給高中職組貳獎國科公司業務部經理吳尚羲(左三)頒獎給高中職組貳獎
吳美保女士(右)頒獎給高中職組參獎吳美保女士(右)頒獎給高中職組參獎
國震中心歐昱辰主任(右)頒獎給大專組首獎國震中心歐昱辰主任(右)頒獎給大專組首獎
國震中心吳俊霖副主任(右)頒獎給大專組貳獎國震中心吳俊霖副主任(右)頒獎給大專組貳獎
國震中心柴駿甫副主任(右)大專組參獎國震中心柴駿甫副主任(右)大專組參獎