吳榆芸
今年8月中國上海同濟大學舉辦第八屆海峽兩岸青少年創客大賽之結構挑戰賽，由劉立偉教授帶領六位台大土木系學生代表參賽。每年土木系都會開設實作課程給大二以上的學生選修，其中Keystone B課程的主題為抗震高樓，課程內容主要為結構動力學之基礎理論，從單自由度之運動方程式出發，再到反應譜理論，以及多自由度之運動方程式，讓學生對結構受振動之特性、行為及反應有了初步認識，並以這些觀念為基礎，結合了材料力學之內容以及材料試驗所得之材料性質進行模型設計及數值模擬，最後再對模型進行振動台試驗檢視模型之耐震能力。
(圖一)劉立偉教授與六位學生在浦東國際機場合照
行前準備工作
大約在七月中的時候得知有這個機會能到上海參加這個比賽，雖然行前工作準備的很倉促，包括：辦理台胞證、訂機票、與組員約時間到實驗室製作模型以及到上海後如何解決食衣住行等；然而，此行也很感謝劉立偉教授在設計模型這方面提供我們許多小巧思，賽前我們參考教授意見也做了多次模擬以及製作了兩座木塔，進而比較它們之間的差別，也讓我們能在比賽當天發揮最佳狀態，讓我們受益良多，當然啦！還是很感謝系上願意無條件提供場地、資源，讓我們能夠全力以赴準備比賽，過程中也多次勞煩系上行政人員，謝謝您們無私的付出。
同時也很感謝上海同濟大學在比賽這三天幫我們安排舒適的飯店，解決我們的交通問題以及提供免費的中餐與晚餐，也很感謝工作人員熱情的招待，解決我們遇到的大小事，讓選手們的比賽環境更優質，最重要的還是在這次的比賽中，我們也看到許多組別設計的木塔，可以說是讓我們開了眼界。雖說是結構大賽，還是可以看出有些組別不只在整體結構上花了心思，在外觀的設計上也很與眾不同，在日後要做設計時可以當參考元素。
(圖四)第一批抗震塔測試實況
(圖五)全體成員與一息尚存的模型最後合影
兩岸交流完美落幕
再次感謝各個單位盡力的配合，不管是上海主辦方還是台灣協辦方甚至是來自各地的參賽者如果沒有各位的熱情參與，這個比賽也不會這麼成功，除了心靈上的滿足，也讓我們在物質上賺得盆滿缽滿。
(圖六)第八屆海峽兩岸青少年創客大賽全體成員合影
(圖七)恭喜廖紹凱、沈明毅以及陳奕勳三位同學榮獲一等獎
心得分享
土木三 沈明毅
很榮幸這次有機會參加海峽兩岸交流比賽，這次參賽也遇到了一些困難，由於同學們暑假都有自己的規劃，很難喬出共同時間，而終於約好蓋塔的當天卻碰上大雨，練習用的木材因此淋濕無法使用，導致我們並不確定數值模擬結果能否與實際測試相符，且由於我們的設計將桿件利用效率最佳化，因此結構上比其他組精簡許多；最後也很高興實驗結果與模擬一致，獲得了首獎。
土木三 易翔予
我們從得知比賽到要出國前大約還剩3週的時間，我們開始規劃進度，一週內利用Midas完成建模，第二週開始進行分析、改良，運用在keystone B所學分析結構反應及自然振動週期，第三週我們分別將兩個模型做出來並上振動台測試，得到最終的方案。為了因應這個比賽的特殊規則，我們在模型頂部的設計上不斷地做改良，在測試中偶然發現將厚僅1mm的木板墊在模型與質量塊中間，搖晃時板子的左右位移可以達到類似於阻尼的效果。因此在軟體模擬與實作的相互配合下激盪出了更好的模型設計，也讓我們從中獲得相當大的成就感。
比賽當天在同濟大學的結構實驗室，我們是現場唯三在搖晃達3.5g仍屹立不搖的組別，相當刺激！雖然因為我們稍微疏忽了規則在重量計算上的比重相當大，被扣了很多分數，最後只拿到三等獎，但模型的最終測試結果已經驗證了我們這段時間的努力沒有白費！
土木三 陳奕勳
很高興能夠代表系上參加這次的比賽，讓我有機會將Keystone B課程中所學到的理論及經驗應用到這場比賽上。這場比賽最大的困難是木材性質的變異性相當大，意味著我們在比賽會場使用的材料性質可能會和我們事前在實驗室得到的落差很大，造成我們模型數值模擬得到的自然振動週期與DCR(Demand-to-capacity Ratio)相去甚遠，進而導致錯估了結構反應及強度造成結構未能承受比賽所施加的最大地震力而提早倒塌。於是我們事前製作了簡單的實驗設備，並在比賽當天利用彎曲試驗求得木條的楊氏係數，然後現場修正模型設計及數值模擬的設定，以取得更加可靠的設計方案及分析結果。在比賽當天我與我實力堅強的組員們靠著花費不少時間最佳化以及作工精細的模型，有驚無險地成為少數通過PGA 3.5g的振動台測試的組別，並且憑藉著遠高於其他組別的模型效率比取得了一等獎。最後感謝吳東諭教授在Keystone B課程中的用心指導，讓我們有足夠的實力通過這次比賽的挑戰；以及感謝劉立偉教授的帶領，讓我們在上海能夠全心投入比賽。