重慶大學分營：“震所周知”建筑結構科普體驗活動

劉敢新 李函錦

活動概述

當前，科學的發展日新月異，讓我們能上九天攬月，下五洋捉鱉，但地震仍然是不可預測的嚴重自然災害之一，嚴重威脅人類的生命財產安全。我國處于三大板塊的交界處，是地震多發國家，同時也是遭受地震災害最為嚴重的國家之一。為傳播抗震防災的科學理念，提升建筑的抗震性能，避免或減輕人們在地震來臨時受到的傷害，重慶大學分營組織開展了“震所周知”建筑結構科普體驗活動。

體驗活動包括結構設計賽、地震模擬體驗和建筑沙盤制作，將嚴肅的基礎學科與生動活潑的活動相結合，激發營員的想象力和創造力，啟蒙科研探索，激發和引導營員對土木工程、力學、建筑學等相關專業的認識和興趣，同時傳播應急知識，增強緊急事故自我保護能力。

活動內容

17 日，由土木工程學院的專家學者為營員講解有關地震的知識。在講座中，徐軍博士向營員深入淺出地介紹了地震有關知識，講解了震級、烈度等大眾經常混淆的概念，讓營員對地震、防震有初步認識。

在了解了地震的有關知識后， 迎來了今天的重頭戲——結構設計大賽。在結構設計大賽活動中，營員需要以桐木條為主體材料，構建一個理想的建筑主體，要求建筑的抗壓、抗震能力達到規定要求。活動集科學性、創造性與趣味性于一體，引導營員關注建筑物的防災功能，普及應急知識，實現了科學知識的有效傳播。

在模型制作過程中，志愿者耐心地為營員講解步驟過程，并帶領他們進行實踐。各小組營員天馬行空，創意十足，經過精心設計，耐心制作，細心呵護，一個個風格迥異的模型從營員手中誕生了。建筑物的主體結構由各種類型構件組成，有柱、主梁、次梁等，這些構件分別有自己的使命，有的負責承重，有的負責分配，有的負責聯系，作用各自不同，但又相互協調，形成一個有機整體。當看著自己作品成型的那一刻，每個人的激動之情都溢于言表。

之后，各小組分別對作品設計初衷和制作過程進行了解釋說明，他們的構思奇特，令人驚嘆。例如，模型“1 號樓”頂層設計了雙層承重，使重物壓力能夠均勻地分布在整個建筑所有的建筑支撐點上，同時兼具了很好的審美效果。建筑的所有交錯處都進行了加固，使之更加抗震，并且更加穩定。模型結構主要參考了巴黎鐵塔的鋼架鏤空結構，采用交錯式，由4 根桐木條組成模型的底部與地面相抵并與底座相接，使得底部構成三角形穩定結構，大大增加了模型的受力能力。模型的上面3 層分別采用了三角形與人字形交叉結構，使來自模型頂部的壓力能夠均勻分布到模型的各點，這樣模型就不至于因受力過于集中而斷裂。模型的裝飾整體詮釋了人地和諧的理念，無論科技如何進步，時代如何發展，自然永遠是最重要的法則。

18 日，營員來到土木工程學院振動臺實驗樓，檢驗自己創作出來的模型抗震能力。本次活動所使用的地震模擬技術，是利用小型模擬地震振動臺對制作好的模型進行地震波輸入激勵，通過對模型加載表現的判斷與分析，檢驗模型的抗震性能，提升對結構地震響應的認識。在不斷增加的層層重壓和地震強度下，營員的模型在測試中表現出優秀的抗震能力。很多第一次動手制作模型的營員感到了無比的興奮與自豪。

之后，分營還安排了地震模擬體驗活動，讓營員親身體驗地震來臨時的感覺。進入地震模擬小屋后，屋內天旋地轉，物品搖晃，門窗作響，營員切身體會到了地震的威力，也體會到了房屋防震的重要性。地震模擬體驗活動讓營員在真實的建筑物中感受強烈震感，讓他們對地震有了最直接的親身體驗，留下了深刻的記憶。

此外，分營還組織營員以“山水城市”為主題利用沙盤搭建模型，進行創意展示，發揮想象力和動手能力制作“美好家園”。在建筑學院的學長、學姐帶領下，經過3 小時的設計與制作，營員制作出了風格迥異的模型作品。隨后，各小組選出代表，上臺展示小組成果并闡述對于居住區設計規劃的理念。

總結

通過開展本活動，引導營員關注地球災害，關注人類共同命運，激發探究的夢想，埋下科學的種子。通過搭建模型、體驗地震，在活動中增進營員對抗震防災知識的了解。大災面前，人人出力，活動引導營員在敬畏大自然的同時具備防患于未然的意識，并獲得創作的自我愉悅并陶冶情操。活動普及了抗震防災相關知識，拓寬了營員的知識領域，增強了團結協作能力，增進了友誼。將抗震主題與人類共同命運相結合，提升了活動的意義。

在當前我國處于地震活躍小周期的背景下，以營員的視角構建心中的城堡，主動思考如何保證建筑物的結構強度，考慮如何協調建筑與人文，激發學生的想象力和創造力，對于他們以后進行科研探究具有良好的啟蒙作用。