大樓竟是這樣對抗地震的！從土壤液化到防搖水槽，一次看懂【日本科學未來館】
我是科學教練桑子研，每一天都是一場實驗！
如果現在突然發生一場大地震，你家的房子或辦公大樓能夠安然無恙嗎？其實，日本的建築物裡藏著許多抵抗地震的巧思，目的就是盡可能保護大家的安全。這次我在日本科學未來館看到一個介紹「不怕地震的建築」展示，非常有趣，今天就帶大家一起來看看！
地面竟然變成果凍！？神奇的土壤液化現象
當由沙子組成的地面受到劇烈震動時，沙粒會開始四處滑動，原本堅硬的地面彷彿突然變成液體一樣，放在上面的物體就會慢慢陷下去。這種現象就叫做「土壤液化」。
像是填海造陸的土地，或是含水量很高的砂土地層，在地震發生時特別容易出現液化，因此常造成建築物傾斜、下陷等災害。
這個展示還有一個很貼心的小設計，就是利用一條細繩，讓實驗做完後可以立刻把模型恢復原狀，非常有創意！一起來看看影片吧。
讓建築與地面分離的「隔震」
接下來介紹三種保護建築免受地震破壞的方法，第一種就是「隔震」。
它的概念是在建築基礎和地面之間放入特殊橡膠等材料，刻意讓建築和地面不要直接連在一起。這樣即使地面劇烈搖晃，震動也不會直接傳到建築物上。
展示中利用許多乒乓球鋪在建築模型底下，即使地板不停晃動，上面的建築幾乎不太搖晃。真正的建築當然不是放乒乓球，而是使用具有彈性的「隔震橡膠」來達到同樣效果。
正面迎戰地震的「耐震」
第二種叫做「耐震」。
和隔震不同，耐震的想法是直接承受來自地面的震動，再把建築本身蓋得更堅固，避免倒塌。
耐震主要又分成兩種類型。
第一種是讓整棟建築非常堅硬，不容易變形的剛構造。
另一種則是像竹子一樣具有彈性，藉由適度搖晃來分散力量的柔構造。
兩種方式都會在建築物內增加斜向支撐（斜撐），提升抵抗地震橫向搖晃的能力。
利用「煞車」減少搖晃的「制震」
第三種則是「制震」。
它不是完全阻止建築物搖晃，而是利用各種裝置，把搖晃像踩煞車一樣減弱。
其中一種代表性的技術，就是清水建設開發的Sloshing Damper（水槽減振器）。
它會在高樓頂部設置大型水槽，當大樓搖晃時，水槽中的水會朝與建築搖晃相反的方向流動。這股反向運動就像替建築踩了煞車，能抵消部分震動，讓整棟大樓搖晃得更小。
有些建築則改用大型擺錘作為配重，原理其實也是一樣。
「隔震」、「耐震」、「制震」這三個名詞，大家應該常常在新聞中聽到。
其實它們分別代表的是三種完全不同的設計理念：
不讓震動傳進來、直接承受震動，以及主動減弱震動。
了解之後，是不是更容易分辨它們的差別了呢？
說不定你每天經過的大樓、學校或住家，就藏著這些抗震設計。下次走在街上時，不妨也多觀察一下建築物的外型和結構，或許會有新的發現喔！
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