10層冷軋鋼構大樓即將挑戰全球最大地震模擬測試

美國加州大學聖地牙哥分校即將展開一項創紀錄的抗震實驗，一座10層樓高的冷軋鋼構建築將在該校獨步全球的戶外地震模擬平台上，接受真實地震強度的考驗。這項突破性研究有望改寫現行建築規範，為高層鋼構建築開創新局。

這座全球唯一的戶外地震模擬平台，是目前唯一能測試如此高度建築的設施。現行美國建築法規僅允許冷軋鋼構系統建造最高6層樓的建築，研究團隊將透過2025年6月的系列測試，驗證是否可安全提升至10層樓高度。

實驗將重現歷史上兩場強震的震波：1994年洛杉磯6.7級的北嶺地震，以及1989年北加州6.9級的洛馬普列塔地震。這座模擬平台可承載重達2000公噸（約1300輛轎車重量）的建築結構，加速度可達1g，相當於自由落體的衝擊力，甚至能讓10層樓頂端產生高達3g的加速度（現代雲霄飛車最高約4g）。

研究團隊負責人、結構工程學教授塔拉·哈欽森指出：「這項實驗將突破現有結構設計的極限。冷軋鋼材兼具輕量化、永續性與高耐久度，特別適合地震帶高層建築使用。」這項計畫隸屬美國國家科學基金會天然災害工程研究基礎設施網絡(NHERI)，專門研究減輕地震等天然災害造成的損害。

這棟實驗建築採用室溫成型的建築級鋼板製成骨架，再組裝成牆體與樓板。相較傳統木材，冷軋鋼材不僅強度高、重量輕，還可回收利用，且具備防火特性。過去40年已逐漸取代木結構，但目前法規仍限制其高度不得超過20公尺（約6層樓）。

約翰霍普金斯大學共同主持人班·謝弗教授表示：「透過多年研究，我們已建立完整的鋼構系統模型。若能精準預測新建築系統的抗震表現，將能協助工程師改進全美的建築設計規範。」

實驗建築採用三種創新工法：首層為傳統現場組裝的「棒式框架」，其他樓層則採用預製牆板與樓板，部分更採用類似組合屋的模組化設計，像堆樂高般用吊車組裝。哈欽森教授強調：「這讓我們能比較不同工法在地震中的表現差異。」

建築內還裝設樓梯、屋頂空調系統、加壓燃氣管與消防灑水系統等「非結構組件」。研究團隊將透過數千個感測器，全面監測地震與後續火災測試中的建築反應，這些珍貴數據將直接應用於改進建築法規與施工技術。

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