「衝撃的地震動についての考察」の紹介 taked4700

「衝撃的地震動についての考察」の紹介
http://www.asyura2.com/13/jisin19/msg/893.html
投稿者 taked4700 日時 2014 年 8 月 16 日 13:31:15: 9XFNe/BiX575U

http://blogs.yahoo.co.jp/taked4700/11799789.html

「衝撃的地震動についての考察」の紹介
2014/8/16(土) 午後 1:16

　たまたま土木学会の記事を見ていたら、衝撃的地震動についての記事がありましたので、その紹介をします。

　平成7年の9月号の土木学会誌に載っていたもののようです。ネット上では
http://www.jsce.or.jp/library/eq10/proc/00035/50-1B-1130.pdf
で読むことが出来ます。Ａ４二枚の簡単な記事です。

　平成7年は阪神大震災が1月に起こった年で、この頃から数年間は、直下型地震による衝撃的な上下動が大きな被害をもたらしたのではないかという見方が専門家のかなり方からされていた様子です。しかし、地震計にそれに該当する地震波の記録がないことから衝撃的な縦揺れではなく、主に横揺れによって被害が起こされたという見方に変わってしまった様子です。

　衝撃的な地震動による被害の実例として、「打ち継目から上部が飛んだ煙突がある。打ち継目に残された円周の軸方向鉄筋はすべてまっ直である」が述べられています。この被害の状況を見ると、横揺れでは説明が付かないと思います。

　地震衝撃波の他の論文では、上部に何ら荷重がかかっていない、工事途中の地面に単に打たれただけの杭の上端近くに水平のひび割れが入ったという被害も指摘されています。これも横揺れでは説明が付かず、地震衝撃波というエネルギー波の影響を考えずにはいられません。

　この衝撃的上下動による鉄筋コンクリート建造物の破壊について、「上下動衝撃破壊」という記事が
http://blog.goo.ne.jp/tnnt_1571/c/1a0d286e538750ad6fb8eb39b6f0c8f7
にあります。ここには、鉄筋コンクリート製の柱が座屈した写真（この記事の冒頭に載っているものがそれです）が載っていて、次のような説明が付いています。

（＊以下引用：）
中越地震時魚野川橋梁の被害。主筋が外側に座屈し、コンクリートに切断面がある。これは通常の曲げ破壊ではない。上下方向の衝撃破壊だ。上下の突き上げによって、①橋脚が跳躍し、②コンクリート断面が上下に分離し、③主筋が伸び、④コンクリートが元の位置に落下し、⑤主筋が座屈したと考えられる。上下動による衝撃破壊は、兵庫県南部地震でも見られた。逆断層型地震の震源付近ではこのような破壊が起きる。原発が心配だ。原発は上下動をまじめに考えていない。
（＊以上引用終わり）
　
　マグニチュードが６以上の地震が巨大な構造物の直下の震源深さ20キロ程度で起こったことが今までほとんどなく、そのため、こういった地震衝撃波の被害が無視されているのです。しかし、現実にこういった被害がないわけではなく、上に指摘されているような被害は横揺れなどでは説明が付きません。こういった被害があることを認め、その対策をとるべきです。

2014年08月16日13時15分　武田信弘　ジオログ(http://geocities.yahoo.co.jp/gl/taked4700)はヤフーブログ(http://blogs.yahoo.co.jp/taked4700)へ移行しました。1972 　

コメント
01. 2014年8月16日 16:32:16 : 0SJNu6K4to 検索すると、恐ろしいことが書かれている。＞研究所報一覧（清水建設研究報告）水平動と上下動を同時に受ける鋼構造骨組の地震応答性状第66号1997年10月真瀬伸冶現在の建物の構造設計では地震の上下動の影響は考慮されていない。 http://www.shimz.co.jp/tw/sit/report/vol66/66_003.html 柏崎原発７号機では、上下動の最大加速度は、東西方向の水平動の最大加速度と同じ。＞中越沖地震によるKK原発上下動について http://www.pref.niigata.lg.jp/HTML_Article/tateishi.pdf
02. 2014年8月16日 17:38:48 : Ujn11iYc0Q 浅い直下型の狭いエリアでしか起こらないから、大した問題ではない
03. taked4700 2014年8月16日 18:09:48 : 9XFNe/BiX575U : qtOTP1Xsdk >>01 ＞本報では鋼構造建物を対象に、水平動と上下動を同時に受ける場合についてその応答性状を非線形地震応答解析により検討した。その結果、水平変位や曲げモーメントおよび剪断力に対しては上下動の影響は非常に小さい。中柱の軸力および軸変位に対しては上下動の影響は大きい。側柱軸力および軸変位では低層建物では上下動の影響は大きいが、中高層建物では水平動による転倒モーメントによる影響が卓越して、上下動の影響は非常に小さくなる。水平動および上下動による入力エネルギーは、水平方向および上下方向の1次固有周期により特徴づけられ、量的にも入力エネルギースペクトル(h=0.1)とよい対応を示しており、その影響評価に有効である。リンクを教えていただきありがとうございました。上の文章を読んで多少違和感があります。＞中高層建物では水平動による転倒モーメントによる影響が卓越して、上下動の影響は非常に小さくなる。これ、比較の問題で考えているのではないでしょうか。「小さくなる」という意味が単に水平動による影響が非常に大きく出てくるので、上下動による影響はそれに比べると小さいと言っているように読めてしまうのです。実際、例えば長周期地震で横揺れが発生しますが、直下型地震の場合、地震の直後、ほとんど地震発生と同時にＰ波としての縦揺れが構造物を直撃し、一階柱を破壊してしまうのではないか、または中層階の柱を破壊してしまうのではないかと思えてなりません。実際、阪神大震災では６階建てぐらいの建物で、中層階の柱が破壊されそこがパンケーキ崩壊した、つまり、ぺしゃんこになったという被害がかなりあったとされています。まあ、耐震設計を考える立場からは、比較の問題が大きいのでしょうが、現実的に、縦揺れは考慮されていないのですから、実際に直下型の大きいものが来た時の被害がどうなるのかを予測するべきだと思いました。
04. taked4700 2014年8月16日 21:49:26 : 9XFNe/BiX575U : qtOTP1Xsdk >>02 ＞浅い直下型の狭いエリアでしか起こらないから、大した問題ではない自分も最初はそう思っていたのです。しかし、いろいろ調べていくとそうではない様子です。この阿修羅記事の冒頭に載っている写真は中越地震時の新幹線魚野川橋梁のものです。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%96%B0%E6%BD%9F%E7%9C%8C%E4%B8%AD%E8%B6%8A%E5%9C%B0%E9%9C%87 によると、中越地震は震源：新潟県中越地方、北緯37度17分30秒、東経138度52分0秒の地点ということです。この位置関係を次の地図で見れます。 http://portal.cyberjapan.jp/site/mapuse4/?crs=1&z=16#crs=1&z=16&zoom=13&lat=37.29168&lon=138.86667&layers=BTTT およそ３キロ程度でしょうか、離れているのが分かります。しかし、まあ、このぐらいならごく狭い範囲と言えると思います。ところがもっと広い範囲で起こっていることがあります。阪神大震災を引き起こした兵庫県南部地震は http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%B5%E5%BA%AB%E7%9C%8C%E5%8D%97%E9%83%A8%E5%9C%B0%E9%9C%87 によると、震央：淡路島北部、兵庫県津名郡北淡町（現淡路市）北緯34度35分54秒、東経135度2分6秒となります。これを先ほどの地図で表示させると次のようになります。 http://portal.cyberjapan.jp/site/mapuse4/?crs=1&z=16#crs=1&z=16&zoom=11&lat=34.59833&lon=135.035&layers=BTTT そして、同じような座屈被害 http://www.lib.kobe-u.ac.jp/directory/eqb/photo/kawase/Jap/Photo/PhotoV3003.html が起こった西宮市立西宮高校はこの震央から３５キロは離れているのです。この距離は神戸と大阪よりもあります。そもそも、兵庫県南部地震の震源域は１５キロ×３０キロていどとされているようです。更に、ややこしいことに、地震衝撃波は地下の岩盤などによって新たに発生することもある様子なのです。特に、急傾斜の岩盤が地下にあると、そのカーブしているしている部分で地震波が反射し、もともとの地震波と重なり合って振幅が大きくなり、衝撃的な影響を建物に与えることがある様子です。首都直下地震でも震源域の真上の震度７表示のところはいろいろと危ないと思います。ともかく、西宮市立西宮高校の写真はかなり多く取られていますから、ぜひ、座屈した部分の写真を見てみてください。従来の横揺れとははっきりと異なることが分かるはずです。
05. taked4700 2014年8月17日 11:25:29 : 9XFNe/BiX575U : es1V3zbSG2 直下型地震の震源域の大きさはかなりの広さがあります。 1995年の兵庫県南部地震はＭ7.3で震源域の広さは幅15キロ、長さ50キロ程度だという。（　http://www.bousaihaku.com/cgi-bin/hp/index2.cgi?ac1=B101&ac2=&ac3=4483&Page=hpd2_view　）　2004年の中越地震はＭ6.8で幅20キロ、長さ50キロ程度だ。（　http://www.seisvol.kishou.go.jp/eq/aftershocks/kiso_aftershock.html　の図３　）　2008年の岩手・宮城内陸地震はＭ7.2で幅35キロ、長さ45キロ程度だ。（　http://www.hinet.bosai.go.jp/topics/iwate-miyagi080614/ の「主な地震の震央分布図」　）Ｍ７で直径３０キロから５０キロ程度と考えていいはずで、大阪駅を中心にして半径２０キロの円を描くと、その中に芦屋、西宮、伊丹、寝屋川、生駒、堺なども含まれてしまいます。東京駅を中心にして半径２０キロの円を描くと、新宿は当然のこと、吉祥寺も船橋も川崎も含まれてしまうのです。東京都庁は新宿にあります。首都直下の時、東京湾北部地震であっても、新宿が安全とは限らないはずです。

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01. 2014年8月16日 16:32:16 : 0SJNu6K4to 検索すると、恐ろしいことが書かれている。＞研究所報一覧（清水建設研究報告）水平動と上下動を同時に受ける鋼構造骨組の地震応答性状第66号1997年10月真瀬伸冶現在の建物の構造設計では地震の上下動の影響は考慮されていない。 http://www.shimz.co.jp/tw/sit/report/vol66/66_003.html 柏崎原発７号機では、上下動の最大加速度は、東西方向の水平動の最大加速度と同じ。＞中越沖地震によるKK原発上下動について http://www.pref.niigata.lg.jp/HTML_Article/tateishi.pdf
02. 2014年8月16日 17:38:48 : Ujn11iYc0Q 浅い直下型の狭いエリアでしか起こらないから、大した問題ではない
03. taked4700 2014年8月16日 18:09:48 : 9XFNe/BiX575U : qtOTP1Xsdk >>01 ＞本報では鋼構造建物を対象に、水平動と上下動を同時に受ける場合についてその応答性状を非線形地震応答解析により検討した。その結果、水平変位や曲げモーメントおよび剪断力に対しては上下動の影響は非常に小さい。中柱の軸力および軸変位に対しては上下動の影響は大きい。側柱軸力および軸変位では低層建物では上下動の影響は大きいが、中高層建物では水平動による転倒モーメントによる影響が卓越して、上下動の影響は非常に小さくなる。水平動および上下動による入力エネルギーは、水平方向および上下方向の1次固有周期により特徴づけられ、量的にも入力エネルギースペクトル(h=0.1)とよい対応を示しており、その影響評価に有効である。リンクを教えていただきありがとうございました。上の文章を読んで多少違和感があります。＞中高層建物では水平動による転倒モーメントによる影響が卓越して、上下動の影響は非常に小さくなる。これ、比較の問題で考えているのではないでしょうか。「小さくなる」という意味が単に水平動による影響が非常に大きく出てくるので、上下動による影響はそれに比べると小さいと言っているように読めてしまうのです。実際、例えば長周期地震で横揺れが発生しますが、直下型地震の場合、地震の直後、ほとんど地震発生と同時にＰ波としての縦揺れが構造物を直撃し、一階柱を破壊してしまうのではないか、または中層階の柱を破壊してしまうのではないかと思えてなりません。実際、阪神大震災では６階建てぐらいの建物で、中層階の柱が破壊されそこがパンケーキ崩壊した、つまり、ぺしゃんこになったという被害がかなりあったとされています。まあ、耐震設計を考える立場からは、比較の問題が大きいのでしょうが、現実的に、縦揺れは考慮されていないのですから、実際に直下型の大きいものが来た時の被害がどうなるのかを予測するべきだと思いました。
04. taked4700 2014年8月16日 21:49:26 : 9XFNe/BiX575U : qtOTP1Xsdk >>02 ＞浅い直下型の狭いエリアでしか起こらないから、大した問題ではない自分も最初はそう思っていたのです。しかし、いろいろ調べていくとそうではない様子です。この阿修羅記事の冒頭に載っている写真は中越地震時の新幹線魚野川橋梁のものです。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%96%B0%E6%BD%9F%E7%9C%8C%E4%B8%AD%E8%B6%8A%E5%9C%B0%E9%9C%87 によると、中越地震は震源：新潟県中越地方、北緯37度17分30秒、東経138度52分0秒の地点ということです。この位置関係を次の地図で見れます。 http://portal.cyberjapan.jp/site/mapuse4/?crs=1&z=16#crs=1&z=16&zoom=13&lat=37.29168&lon=138.86667&layers=BTTT およそ３キロ程度でしょうか、離れているのが分かります。しかし、まあ、このぐらいならごく狭い範囲と言えると思います。ところがもっと広い範囲で起こっていることがあります。阪神大震災を引き起こした兵庫県南部地震は http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%B5%E5%BA%AB%E7%9C%8C%E5%8D%97%E9%83%A8%E5%9C%B0%E9%9C%87 によると、震央：淡路島北部、兵庫県津名郡北淡町（現淡路市）北緯34度35分54秒、東経135度2分6秒となります。これを先ほどの地図で表示させると次のようになります。 http://portal.cyberjapan.jp/site/mapuse4/?crs=1&z=16#crs=1&z=16&zoom=11&lat=34.59833&lon=135.035&layers=BTTT そして、同じような座屈被害 http://www.lib.kobe-u.ac.jp/directory/eqb/photo/kawase/Jap/Photo/PhotoV3003.html が起こった西宮市立西宮高校はこの震央から３５キロは離れているのです。この距離は神戸と大阪よりもあります。そもそも、兵庫県南部地震の震源域は１５キロ×３０キロていどとされているようです。更に、ややこしいことに、地震衝撃波は地下の岩盤などによって新たに発生することもある様子なのです。特に、急傾斜の岩盤が地下にあると、そのカーブしているしている部分で地震波が反射し、もともとの地震波と重なり合って振幅が大きくなり、衝撃的な影響を建物に与えることがある様子です。首都直下地震でも震源域の真上の震度７表示のところはいろいろと危ないと思います。ともかく、西宮市立西宮高校の写真はかなり多く取られていますから、ぜひ、座屈した部分の写真を見てみてください。従来の横揺れとははっきりと異なることが分かるはずです。
05. taked4700 2014年8月17日 11:25:29 : 9XFNe/BiX575U : es1V3zbSG2 直下型地震の震源域の大きさはかなりの広さがあります。 1995年の兵庫県南部地震はＭ7.3で震源域の広さは幅15キロ、長さ50キロ程度だという。（　http://www.bousaihaku.com/cgi-bin/hp/index2.cgi?ac1=B101&ac2=&ac3=4483&Page=hpd2_view　）　2004年の中越地震はＭ6.8で幅20キロ、長さ50キロ程度だ。（　http://www.seisvol.kishou.go.jp/eq/aftershocks/kiso_aftershock.html　の図３　）　2008年の岩手・宮城内陸地震はＭ7.2で幅35キロ、長さ45キロ程度だ。（　http://www.hinet.bosai.go.jp/topics/iwate-miyagi080614/ の「主な地震の震央分布図」　）Ｍ７で直径３０キロから５０キロ程度と考えていいはずで、大阪駅を中心にして半径２０キロの円を描くと、その中に芦屋、西宮、伊丹、寝屋川、生駒、堺なども含まれてしまいます。東京駅を中心にして半径２０キロの円を描くと、新宿は当然のこと、吉祥寺も船橋も川崎も含まれてしまうのです。東京都庁は新宿にあります。首都直下の時、東京湾北部地震であっても、新宿が安全とは限らないはずです。