荷蘭建築物正面臨搖搖欲墜的挑戰 人們害怕地震、建築物倒塌所帶來的危害，但越來越多的地震危害事件是由人類間接活動所引起，像在鬆軟及不穩定的土地或已知地質斷層附近建造建築物，或是過度開採石油、天然氣也會引發地震。 荷蘭大部分地區位於富含泥炭土及黏土的低窪沼澤地，容易受到土壤液化所影響；當這片土地受到位於淺層、芮氏規模較大的地震來襲時，更容易出現毀滅性的災害。 由於過去沒有大型風暴或地震的歷史紀錄，使得當地建築、土木業設計結構物時，不太考慮其帶來的影響；但近年石油與天然氣行業的快速新興發展，造成荷蘭地區的地質應力重新分布和斷層滑動，使得地震活動日漸頻繁，已成為荷蘭不可忽視的問題。 由於荷蘭地區土壤條件惡劣和油氣開採相關地震的興起，建築工程公司Zonneveld Ingenieurs的工程師必須找出方法，使建築物既抗震又兼具成本效益。 聲學和地震學協同工作 幸運的是，人類能夠減少甚至在某些情況下消除地震帶來的負面影響。鹿特丹的工程公司Zonneveld Ingenieurs具有35年的豐富工程經驗，他們聘請結構工程師Mark Slotboom，共同進行抗震的五層混凝土建築項目「Merckt」。 因為位於格羅寧根(Groningen)的城市中心，重點必須考慮上層居民以及一樓酒吧、夜總會、餐廳和周邊城市的聲音隔絕；他們選擇使用「基礎隔震」的方式，以綜合滿足耐震與抗躁的需求。 Zonneveld Ingenieurs與達梭系統及其經銷商合作，使用SIMULIA Abaqus對該結構物下方的土壤的物理及化學特性進行建模；並在地面和一樓之間設置30個滑塊阻尼及剛性橡膠阻尼CDM，以此同時消弭水平、垂直方向震盪及抑制噪音；並在CAE環境中應用多達七種的「地震訊號」，每種皆對應到不同的頻率、震幅及方向地震力，以進行3D迭代運算。 透過達梭系統SIMULIA旗下CAE分析軟體SIMULIA Abaqus進行統一有限元素分析，並模擬地震期間的地面運動，Zonneveld Ingenieurs設計出一種新穎的解決方案，增強了建築隔音和防止災害造成結構損壞。最終，團隊透過SIMULIA Abaqus共同設計完成各項阻尼的正確尺寸及位置，以最有效的方式分布荷載，進一步降低投資成本。 圖1 地震期間橫向剪切力設置情形 圖2 地震期間最大位移 SIMULIA Abaqus深入挖掘，有效達到隔減震與抗躁工程設計 Mark Slotboom對設計結果充滿信心：「SIMULIA Abaqus 讓我們更有效率，為我們提供了更多的設計選擇，當我們需要深入研究一個困難的工程問題時，SIMULIA Abaqus能解決我們的問題；這也意味著我們可以為客戶提供更大的價值。」Zonneveld Ingenieurs工程師在建築領域提供更加高效、靈活，有價值的服務；無論挑戰有多大，基於SIMULIA Abaqus進行真實研究、評估，有效改善格羅寧根地區與其他地方各種類型建築物的安全性，能夠為客戶進行更絕佳的服務。 圖3 SIMULIA Abaqus中阻尼滑塊設置 關鍵字：地震工程、SIMULIA Abaqus、FEA有限元素法、橡膠阻尼、迭代運算 原文下載 動態圖片來源：https://www.zonneveld.com/nl/projecten/merckt-groningen