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更新日期:107年2月9日

蔡克銓教授團隊鋼材韌性吸收地震能量

本校土木系蔡克銓教授,長期率研究生和國家地震工程研究中心(國震中心)助理研究員吳安傑先生、莊明介博士及技術師王孔君博士研發結構抗震技術,以「挫屈束制支撐技術研發與應用」獲「2017年行政院傑出科技貢獻獎」。典型挫屈束制支撐 (buckling-restrained brace, BRB)的造法是將鋼斜撐的核心段表面貼薄橡膠後以鋼套管及內灌混凝土共同圍束,當BRB受拉時可降伏,受壓力時核心由鋼管混凝土所圍束亦可避免挫屈而穩定發展出降伏強度。因此建築受震擺盪時,BRB可充份發揮鋼材的優異韌性來吸收地震能量,減輕建築受震反應。

蔡教授自2000起發展出多款斷面與接合型式的挫屈束制支撐,創新提出搭接式BRB,方便用螺栓或焊接與構架接合,並使接合長度縮短而提高核心長度與抗疲勞壽命。更研發「槽接式挫屈束制支撐」技術,採方或圓型單管構造,端接合長度短,外觀、經濟性與耐震性能均優,能更省成本嘉惠使用者。另發展槽接式BRB構件與隅板之雲端運算設計程式,可全自動設計並輸出構件及接合細部尺寸。曾進行過上百組BRB實尺寸構件與十多組構架試驗研究,累計超過30名碩博士生及研究人員投入研究,包括兩位分由德國與紐西蘭來臺的博士後研究員。發表超過30篇國內外期刊文章,技術在7個國家先後取得超過34項發明或新型專利,技術移轉授權至國內15間及紐西蘭1間鋼構廠,全球共累計已超過130件新建或補強建築工程案採用,累計生產已超過16,000組;得到經濟部國家發明創作金牌及銀牌(2004, 2014)及科技部傑出技術移轉貢獻獎三次(2004, 2012, 2013)。

蔡教授於本校土木系畢業後(1977),赴美國史丹佛大學取得土木工程碩士(1980),並曾在舊金山Skidmore, Owings and Merrill公司從事建築結構設計(1980-1984),在柏克萊加州大學由已故Egor P. Popov教授指導完成博士學位(1988)。蔡教授為中華民國及美國加州註冊土木及結構工程師,於1989年起在本校土木系任教,自1995年起在國震中心兼任組長, 2003至2010年任國震中心主任。持續從事研究與推廣應用近三十年,聚焦研究鋼結構抗震接合及消能裝置、鋼構架耐震分析與設計方法、及地震工程模擬分析與實驗技術,指導臺大土木工程碩博士生已畢業共一百零捌位。

蔡教授曾因研究國內習用鋼梁與箱型柱接合之受力變形行為而獲美國James F. Lincoln Arc Welding Foundation頒International Excellence Award (1992)。北嶺地震發生(1994)後,協助美國SAC聯盟之研究需求,應邀撰鋼梁柱抗彎接合之State-of-the-Art專文。另研發出多種鋼造減震構件,三角形鋼板消能裝置曾獲行政院傑出科學與技術榮譽獎(1995),專利一直免費被工程界採用。率隊研發之泛用型非線性靜動態結構分析程式PISA3D,已廣獲用於地震工程研究、教學與工程實務。研究多利用大型結構實驗及先進之結構分析技術,以提出簡易之工程應用方法為目標;與學生在國內外共同發表超過三百篇的技術論著,獲頒19項工程論著獎,包括二次詹氏論文獎(2002, 2015)及美國土木工程師學會論文獎(ASCE Moisseiff Award 2017)。

曾獲科技部傑出研究獎三次,中技社科技獎(2005),侯金堆榮譽獎(2007),臺大終身特聘教授(2009),俄羅斯國際工程院通訊院士(2013),東元獎(2015),宗倬章先生講座(2015),國研院傑出科技貢獻獎五次。現擔任本校攝影社、管樂團、管弦樂指揮培訓社三社團指導老師及國震中心顧問,持續指導臺大研究生與國震中心研究人員及國內外學者合作研究。因長期指導美加地區研究生來臺參與研究成果豐碩,將於2018年四月接受美國鋼構造協會(AISC)在年會頒特殊成就獎(Special Achievement Award)。

行政院傑出科技貢獻獎網址https://www.most.gov.tw/folksonomy/list?menu_id=a5440e64-42ae-4612-aad5-823d999ea489&l=ch

  • 蔡克銓教授團隊

    蔡克銓教授團隊鋼材韌性吸收地震能量,由左至右為王孔君、蔡克銓、吳安傑、莊明介。

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