勇奪APEC抗震盃全球冠軍 成大建築所碩士生團隊 表現不俗
【台南訊】國立成功大學建築研究所教授張嘉祥所指導的碩士班學生林裕鈞、蘇櫻莉、陳蒔霈、陳婉寧,24日參加由國家地震工程研究中心所舉辦的APEC抗震盃,在研究生組23個勁旅中脫穎而出,捧回冠軍寶座及最佳創意獎於昨(27)日載譽返校,受到師長及學長姊學弟妹熱烈的歡迎與熱情的擁抱,大家都覺得與有榮焉。
甫邁入第五個年頭的抗震盃,由於今年首度列為亞太經濟合作會議 (APEC) 之科教活動,相對以往有更多國際隊伍參賽,包括日本、美國、英國、香港、紐西蘭、新加坡、越南、馬來西亞、印尼等九國,每一支隊伍都是強手。在研究生組之競賽,需對二層樓之標準結構(以密迪板裁切之樓板與柱子組成,長40cm、寬25cm、高40cm)作隔震、制震或消能的設計,使結構可以承受目標1000gal之地表加速度(九二一地震之最大地表加速度為989gal)。
由張嘉祥教授指導及碩士班學生林裕鈞、蘇櫻莉、陳蒔霈、陳婉寧所組合的團隊,奪得研究生組冠軍的作品,係採用基底隔震系統來作為模型的設計,基底隔震藉由延長結構物之基本振動週期,使結構物不在中高頻之地震波中發生共振,減少地震能量傳遞至上部結構,達到減低振動幅度之效用,為目前最熱門的抗震技術。
他們以竹筷斜撐進行基本結構之補強,使結構具備應有的耐震能力。而基底隔系統則採用日常生活中最普通之杯子、盆子及棉繩組合而成,杯子黏於一樓樓版下作為結構之基礎,再置於比杯子大的盆子中以控制滑動的範圍,為解決上述位移過大與低頻共振的問題,特別採用麥芽糖來作為阻尼的材料,分別將不同濃度之麥芽糖置入盆子中,稀釋的麥芽糖有助於潤滑、而黏稠的麥芽糖則有阻尼效果,使位移過大之缺點得以控制。
再者,由於共振時會產生結構翻轉與跳動之現象,再以棉繩以綁辮子的方式設計之防翻覆裝置,有效防止翻覆之可能性。利用麥芽糖之台灣傳統小吃、以及用棉繩以綁辮子的方式設計之防翻覆裝置,獨具巧思。
林裕鈞補充說明,比賽過程分三天進行,第一天為研究生組之研討會,各隊針對自己的設計概念、隔震或消能器之材料性質、以及整體結構之力學與振動特性提出報告,並列入簡報成績(P,評比分數 P 介於 0.9~1,低者為佳)。第二天則以6.5小時在現場完成模型製作,用大會提供之木板與木條,自行鑽孔並組裝黏合,在完成的基本結構時需先稱重得到其重量MB,再進行基本結構的補強,補強方式與材料完全由參賽者自行決定,但須符合外部開口率超過1/2之規定,同時補強完成之模型再度稱重得到其重量MT,補強所增加的重量(M)亦為計分之項目,計算式如下:M=(MT-MB)/200 + 1。最後再進行隔震、制震、消能器的安裝,此部分不計入補強重量。
第三天則為振動台試驗,把前一天組裝好之模型固定於振動台上,進行人造地震之試驗,結構之長向輸入由12Hz至2Hz之正弦波,短向則輸入一筆地震之歷時計錄,依不同的地表加速度大小分次進行試驗,此試驗依結構之耐震能力得到耐震準確度(A)之分數。
在振動台試驗進行當天,隔震系統之缺點使採用隔震的各隊伍吃盡苦頭,在850gal之測試後,僅剩成大建築所碩士班生團隊之作品一組未倒下,由於與1050gal之耐震程度與目標最為接近,獲得最低積分2.832抱回冠軍獎盃。950927j
補充資料:此次比賽結構之耐震能力,設定於1000gal,於1050gal測試中失敗之隊伍可獲得最佳之分數,分數對照表如下:
地表加速度 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200
A 4 3 2 1.5 1 1.25 1.5 1.75 2
最後的總分為三者相乘(S = P*A*M),分數最低者獲勝。
甫邁入第五個年頭的抗震盃,由於今年首度列為亞太經濟合作會議 (APEC) 之科教活動,相對以往有更多國際隊伍參賽,包括日本、美國、英國、香港、紐西蘭、新加坡、越南、馬來西亞、印尼等九國,每一支隊伍都是強手。在研究生組之競賽,需對二層樓之標準結構(以密迪板裁切之樓板與柱子組成,長40cm、寬25cm、高40cm)作隔震、制震或消能的設計,使結構可以承受目標1000gal之地表加速度(九二一地震之最大地表加速度為989gal)。
由張嘉祥教授指導及碩士班學生林裕鈞、蘇櫻莉、陳蒔霈、陳婉寧所組合的團隊,奪得研究生組冠軍的作品,係採用基底隔震系統來作為模型的設計,基底隔震藉由延長結構物之基本振動週期,使結構物不在中高頻之地震波中發生共振,減少地震能量傳遞至上部結構,達到減低振動幅度之效用,為目前最熱門的抗震技術。
他們以竹筷斜撐進行基本結構之補強,使結構具備應有的耐震能力。而基底隔系統則採用日常生活中最普通之杯子、盆子及棉繩組合而成,杯子黏於一樓樓版下作為結構之基礎,再置於比杯子大的盆子中以控制滑動的範圍,為解決上述位移過大與低頻共振的問題,特別採用麥芽糖來作為阻尼的材料,分別將不同濃度之麥芽糖置入盆子中,稀釋的麥芽糖有助於潤滑、而黏稠的麥芽糖則有阻尼效果,使位移過大之缺點得以控制。
再者,由於共振時會產生結構翻轉與跳動之現象,再以棉繩以綁辮子的方式設計之防翻覆裝置,有效防止翻覆之可能性。利用麥芽糖之台灣傳統小吃、以及用棉繩以綁辮子的方式設計之防翻覆裝置,獨具巧思。
林裕鈞補充說明,比賽過程分三天進行,第一天為研究生組之研討會,各隊針對自己的設計概念、隔震或消能器之材料性質、以及整體結構之力學與振動特性提出報告,並列入簡報成績(P,評比分數 P 介於 0.9~1,低者為佳)。第二天則以6.5小時在現場完成模型製作,用大會提供之木板與木條,自行鑽孔並組裝黏合,在完成的基本結構時需先稱重得到其重量MB,再進行基本結構的補強,補強方式與材料完全由參賽者自行決定,但須符合外部開口率超過1/2之規定,同時補強完成之模型再度稱重得到其重量MT,補強所增加的重量(M)亦為計分之項目,計算式如下:M=(MT-MB)/200 + 1。最後再進行隔震、制震、消能器的安裝,此部分不計入補強重量。
第三天則為振動台試驗,把前一天組裝好之模型固定於振動台上,進行人造地震之試驗,結構之長向輸入由12Hz至2Hz之正弦波,短向則輸入一筆地震之歷時計錄,依不同的地表加速度大小分次進行試驗,此試驗依結構之耐震能力得到耐震準確度(A)之分數。
在振動台試驗進行當天,隔震系統之缺點使採用隔震的各隊伍吃盡苦頭,在850gal之測試後,僅剩成大建築所碩士班生團隊之作品一組未倒下,由於與1050gal之耐震程度與目標最為接近,獲得最低積分2.832抱回冠軍獎盃。950927j
補充資料:此次比賽結構之耐震能力,設定於1000gal,於1050gal測試中失敗之隊伍可獲得最佳之分數,分數對照表如下:
地表加速度 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200
A 4 3 2 1.5 1 1.25 1.5 1.75 2
最後的總分為三者相乘(S = P*A*M),分數最低者獲勝。
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