長周期地震動
地震の影響についての一般的な理解は「震源から遠ければ遠いほど、伝わるエネルギーは小さくなり、被害も軽微で済む」ということでしょう。ところが震源から数百キロメートルも離れたところで高層ビルや石油タンクが大きな被害を受けることが最近わかってきました。それを引き起こすのが「長周期地震動」です。
通常の震動とは異なり、数十秒という長い周期で揺れることからそう呼ばれます。地震は初期微動（Ｐ波＝ｐｒｉｍａｒｙ）に続いて揺れの大きな主要動（Ｓ波＝ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）が伝わりますが、長周期地震動はＳ波の後に伝わる、ゆったりとした揺れのことをいいます。地表面に沿って揺れが伝わるため「表面波」とも呼ばれます。
２００３年に発生した北海道十勝沖地震では、震源から約２００キロメートル離れた大型石油タンク内の油が長周期地震動に共振して大きく揺れ、浮屋根を破損させました。この現象をスロッシング（液面揺動）といいます。浮屋根は最大３メートル上昇したことが分かっています。石油タンクの設備とぶつかった衝撃で火花がおこり、火災が発生しました。２００４年の新潟県中越地震では、震源から約２００キロメートル離れた東京都の超高層ビルでエレベーター６基が損傷を受けています。
建物は大きくなればなるほど、建物固有の揺れの周期は長くなります。これに長周期地震動が加わると、長い周期の揺れが重なり合い、共振という現象が起こりやすくなります。高層ビルや石油タンクが長周期地震動の影響を受けやすいのは、そうした理由によります。
２００８年７月、岩手県沿岸北部を震源とする最大震度６強の地震が起こりました。震度の割に建物への被害が軽微で済んだのは震源が１００キロメートル超と深かったため、揺れに含まれる長周期地震動の成分が少なかったことも理由の一つといわれます。なぜ、震源が深いと長周期地震動の成分が少なくなるかは科学的に究明されていません。
この長周期地震動に対し、産業界は精力的に対策を進めています。２００７年以降、三菱電機、日立製作所、鹿島建設などが長周期地震に対応した「エレベーター地震時管制運転システム」を相次いで発売しました。大成建設は既存の超高層ビル向けの「長周期・長時間地震動対策構法」を開発、このほど都内の超高層ビルから受注、年内に着工の予定です。文部科学省は２００７年度から５カ年の研究プロジェクト「首都直下地震防災・減災プロジェクト」をスタート、この中で「長周期地震動による被害軽減対策の研究開発」に取り組んでいますが、同研究開発には大林組、鹿島建設、清水建設、大成建設、竹中工務店が協力しています。
防災対策の面から忘れてならないのは、震度の小さい地震だからといって油断しないことです。震度は長周期地震動の大きさを測る尺度として適当ではないからです。震度が大きければ長周期地震動が大きくなるかといえば必ずしもそうではありません。震度が小さくても長周期地震動が大きくなる場合もあるため、注意が必要です。
（掲載日：2008/08/21）
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