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台师大生研究101大楼振动因素 登国际期刊封面

在台师大地科系教授陈卉瑄(右)带领的研究团队下,博士班学生陈耀杰(左)分析台北101大楼的连续振动纪录,论文荣登国际学术期刊《美国地震学会公报》及其封面。(台师大提供)
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【大纪元2023年06月26日讯】(大纪元记者林紫馨台湾台北报导)台师大地球科学系博士生陈耀杰分析台北101大楼的连续振动纪录,发现“温度越高,频率越高”、“风速越高,频率越低”,以及“人流”造成早上9时至晚上9时的振动幅度较大,并提供未来分析“建筑物健康程度”的监测手段,研究成果登上国际期刊《美国地震学会公报》封面。

国立台湾师范大学26日表示,地球科学系教授陈卉瑄与中央研究院地球科学研究所特聘研究员黄柏寿组成研究团队,观测分析2010年布设于台北101大楼的建筑物地震仪阵列。

陈耀杰说,对于“建筑物健康程度”分析的研究,在世界各地如美国和日本等,都持续进行;然而,针对像是101这样的高楼,持续监测却是非常少的,而台湾又处在台风与地震频繁的区域,种种条件使得101的科学研究价值极高,也就成为团队研究的主体。

研究团队采用“随机递减技术”,分析建筑物的“主频”与“阻尼比”,距台北101约1.06公里的中央气象局信义测站观测资料,包含雨量、气压、湿度、温度、风速、风向等,也成为团队的分析目标。

研究显示,在“平移”振动频率上,温度、风速都和建筑物主频变化有显着的高相关性,“温度越高,频率越高”、“风速越高,频率越低”;在短期观测纪录也发现,1天内主频振动幅度较大的时间段,正是人类活动较活跃的时期,也就是早上9时至晚上9时。

陈耀杰表示,感谢《美国地震学会公报》肯定,刊登了论文并选为当期封面。在这篇研究里,目前仅使用一年的资料;但从2010年至今,其实已累积了十多年资料尚未进行完整分析,随着资料量的丰富,希望能得到更多有趣的结果。另外,尚有机器学习、方法改进等方面,都能继续往后发展。

研究团队指出,这篇研究汇整高楼层的连续振动分析成果,由于前人架设以及维护地震仪的苦工,使台北101连续振动的特征得以被量化,经由和环境因子的比较,让101主频变化的控制因子被一一厘清,提供未来分析“建筑物健康程度”可期的监测手段。

陈耀杰表示,台湾人口稠密,除了重点建筑物外,一般建筑物的长期监测较少,先分析并改善危险度或脆弱性最高的建筑物,再普及测站的布设,且运用更好的资料收集分析手法,帮助完善建筑物的设计、监测建筑物的安全性,或许是现在的首要议题。◇

责任编辑:郑桦

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