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* 長周期地震動と強震観測 [#vfa64eb1]

 遠くで発生した地震にもかかわらず,ゆっくりとした大きな揺れが続き,人によっては船酔いのような感覚になることがある.このような揺れは,震源の深さが浅く,規模が大きい地震で発生することがが多い.こういった揺れは長周期地震動と呼ばれ,表面波により厚い堆積層を有する平野がゆっくりと揺らされることにより発生する.

 長周期地震動は先にも述べたとおり,周期数秒〜10数秒の地震動が継続するものであり,このため固有周期(構造物の揺れやすい周期)が長い大型石油タンクなどの大型貯蔵施設や長大橋梁(10秒前後),超高層ビル(3〜6秒程度)などでは,固有周期と地震動の卓越周期とが一致し,共振により揺れが大きくなり被害を生じる場合がある.また、固有周期を長周期化させている免震構造物でも,ダンパーやクリアランスを設計する上で考慮すべき地震動である.

 長周期地震動により被害を生じた事例としては,タンク類の大型貯蔵施設のものが多い.1964年新潟地震では長い周期によりタンク内の液面が大きく揺れるスロッシング(液面動揺)により石油タンクから原油が溢流し火災が発生した.1983年日本海中部地震でもスロッシングにより石油の溢流がみられた.また,2003年十勝沖地震の際には、震源から250 km程度離れた苫小牧の精油所においてスロッシングにより石油タンクで火災が発生している.超高層建築物の被害としては,1984年長野県西部地震や2004年紀伊半島沖の地震,2004年新潟県中越地震などでエレベーターの制御用ケーブルが損傷するといった事例がみられた.2011年東北地方太平洋沖地震では,東京都心部で超高層ビルの非構造部材に被害が生じている.また,震源から約800kmも離れた大阪府咲洲庁舎では800秒にもおよぶ振動が観測され,52階で1.3mの大振幅の地震動が観測された.地震動の卓越周期(7秒)と建物の周期(6.5〜7秒)が近く,共振が生じたためと考えられている.

 当初,長周期地震動に着目した観測は,速度型強震計によるものが多かった.これは,速度計が加速度計に比べて長周期側のS/Nが良いことに加え,加速度振幅でトリガーをかける加速度計では,加速度震幅の小さくなる後続動で大きくなる長周期地震動を取り逃がしてしまう可能性が高いためである.近年は,加速度計の長周期ノイズが低減されるとともに,記録メディアの進歩により長時間記録が可能となったことから,加速度計による観測でも長周期地震動を捉えられるようになってきている.

RIGHT:(湯沢・植竹)

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