【記者林傑立綜合報導】台灣地震頻繁，強大地震波能量會造成建築物受損，即使建物當下沒有倒塌，結構也已變形。來自國立台灣大學土木工程學系教授周中哲的團隊，發明「雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置」（Dual-Core Self-Centering Brace, DC-SCB），改良傳統減震裝置，藉彈力構件鋼絞線助變形結構自復位。 地震來襲時，建築物結構會因地震波的能量而變形，即使地震結束後，也會因外力過大導致結構傾斜，形成「殘餘變形」。　圖／林傑立攝地震波侵襲建物時，建物結構也隨之變形，即使地震搖晃結束，不再有外力施加在建物結構上，建物結構仍不能回復至原本樣態。DC-SCB因可助建物結構自復位，解決建築物「殘餘變形」的問題，被認為具有高度建築市場價值，於10月25日獲得2018國家發明創作獎發明金牌獎。DC-SCB是結合鋼絞線及三組鋼造管狀結構而成的斜撐裝置，所謂斜撐裝置即在建築構造中加裝斜向支撐柱，以減緩建築物的水平晃動。而裝置裡頭的彈力構件鋼絞線，可將變形結構拉回原位，使建物達到自復位效果。周中哲形容該裝置就像是汽車避震器，鋼絞線好比避震器中的彈簧，用來穩定建築物結構，配合構造中的消能裝置以抵抗地震能量。DC-SCB的兩端配有兩塊凸起構件，當地震來臨時，突起的鋼板互相摩擦就會消釋地震能量，以達到減震效果。早在2016年周中哲及其學生鍾秉庭、蔡文璟就共同發明「雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置」。DC-SCB與之同樣擁有自復位功能，唯一不同的在於消能原理，DC-SCB所使用的是摩擦力消能，而挫屈束制則是透過裝置內鋼材的變形代替建物吸收地震波能量。 裝置到目前仍在嘗試不同的材料來改進抗震裝置，目前正嘗試以鋼筋做為消能裝置，以解決突出鋼材摩擦磨損的問題。　圖／林傑立攝現行建築物制震裝置可簡單分為傳統、減震與隔震三種，周中哲發展的DC-SCB屬於減震裝置的一種。國家地震工程研究中心主任黃世建說明，傳統抗震裝置是在主要結構上加裝樑柱，讓地震波能量破壞樑柱，以保護主要結構；減震裝置則是增加消能器以取代樑柱結構，避免大量能量傳至結構體；效果最好的隔震裝置則是透過橡膠與鋼板層層堆疊，吸收大量地震能量。其中減震裝置又分為位移型及速度型，速度型的減震裝置透過作用力與反作用力，當地震波的速度越大，減震效果越好；位移型則透過樓層間的相對位移達到減震效果。而DC-SCB將傳統位移型減震裝置上增加自復位功能，使裝置在減震同時還能穩定建築結構。DC-SCB自2014年起開始研發，團隊成員、台大土木系研究助理鍾秉庭說：「一開始的發想非常困難，因為這樣的裝置是從無到有。」發展至今最大問題在於成本，周中哲表示，由於裝置具複合性功能，所需花費一定比一般斜撐裝置還多。但他也強調，DC-SCB可以撐過兩次七級以上大地震，且如果裝置磨損須替換，替換工程也比修復傾斜房屋容易。 周中哲教授與學生團隊，進行裝置中預力拉伸的測試，日後將利用模擬地震測試裝置。　圖／林傑立攝