台師大博士生陳耀傑分析台北101大樓的連續振動紀錄,論文榮登國際學術期刊《美國地震學會公報》(BSSA)封面。(台師大提供/林志成台北傳真)
台師大博士生陳耀傑分析台北101大樓的連續振動紀錄,論文榮登國際學術期刊《美國地震學會公報》(BSSA)封面。(台師大提供/林志成台北傳真)© 由 中時新聞網 提供

台師大地球科學系博士生陳耀傑,分析台北101大樓的連續振動紀錄,發現「溫度越高,頻率越高」、「風速越高,頻率越低」,以及「人流」造成早上9時至晚上9時的振動幅度較大,這提供未來分析「建築物健康程度」的監測手段,成果登上《美國地震學會公報》( BSSA)封面。

台師大地科系教授陳卉瑄與中央研究院地球科學研究所特聘研究員黃柏壽組成研究團隊,觀測分析2010年布設於101的建築物地震儀陣列,而陳耀傑是其中成員。

陳耀傑說,對於「建築物健康程度」分析的研究,在世界各地如美國和日本等,都持續進行;然而,針對像是101這樣的高樓,持續監測卻是非常少的,而台灣又處在颱風與地震頻繁的區域,種種條件使得101的科學研究價值極高,也理所當然成為團隊研究的主體。

研究團隊便提出了問題意識:時時刻刻在微弱振動著的101,其對應的主頻特徵和環境因子的關係為何?為回答這個問題,他們除了利用安裝在90樓的地震儀,其於2014年的連續振動紀錄,並且採用「隨機遞減技術」,分析建築物的「主頻」與「阻尼比」,距101約1.06公里的中央氣象局信義測站觀測資料,包含雨量、氣壓、溼度、溫度、風速、風向的連續資料,也成為研究團隊的分析目標。

研究顯示,在「短期」觀測紀錄中,一天內,主頻振動幅度較大的時間段,正是人類活動較活躍的時期,即早上9時至晚上9時。而這一點,也是令研究團隊相當振奮的研究成果之一。

台師大表示,這篇研究彙整、討論全世界高樓層的連續振動分析成果,樹立了目前為止最高樓層所能看到的振動風景!因為前人架設以及維護地震儀的苦工,101連續振動的特徵得以被量化,科學價值得以成形,而又經由和環境因子的比較,101主頻變化的控制因子可以被一一釐清,提供未來分析「建築物健康程度」可期的監測手段。