第6回　平成に入ってからの耐震構造

阪神・淡路大震災

1995年1月17日の早朝、阪神・淡路大震災（M＝7.3）がありました。

都市直下型の内陸地震で、死者は6,000人以上、死因は古い住宅の倒壊によるものが殆どでした。

土木・建築構造物への被害も甚大でした。

古い神戸市庁舎（8階建、5階までSRC、6階からRC、1957年完成）の6階部分が崩壊しましたが（【図1】）、隣の新しい高層の市庁舎（30階SRC造、1989年完成）では、構造被害はありませんでした。

【図1】
左：1995年阪神・淡路大震災　神戸市庁舎（8階建、5階までSRC、6階からRC造）
6層部分崩壊（6層より上を撤去して再使用）　新庁舎（S造30階建）：無被害
右：1994年ノースリッジ地震　高速道路橋の落下

この地震で、15年前の1981年に制定された新耐震基準による建物の被害が、旧耐震基準による建物に比べて明らかに少ないことがはっきりしました。

この年、直ちに耐震改修促進法が施行され、旧い耐震基準による建物の診断・補強が大きく進みます。

強震記録は、気象庁（神戸海洋気象台、最大818ガル、岩盤）、JR（鷹取、最大657ガル、震災の帯の近く、1～2秒の成分大）、大阪ガス（葺合、最大687ガル）など様々な機関で得られました。

また、京都大学の土岐憲三らによる関西地震観測研究協議会の観測ネットワークで、多くの記録が得られました（神戸大学、最大305ガル、原記録は速度計）。

1年後の1996年から防災科学技術研究所のK-Net強震観測が全国規模で始まります。

米国では、阪神・淡路大震災の1年前（日付も同じ1月17日）に1994年ノースリッジ地震（Mw＝6.7）があり、ロサンゼルス市周辺の建物や道路橋に大きな被害が出ました（【図1】）。

丁度1年後が、大阪で開かれた日米都市防災会議の初日で、多くの日米の専門家が阪神・淡路大震災を実体験することになりました。

ノースリッジ地震やその前の1989年ロマプリエタ地震(Ms=7.1)の被害経験から、米国では性能規定型耐震設計法の開発が進みます。

1995年には新しい耐震設計の方向を示したVision2000報告者がSEAOC（カリフォルニア構造技術者協会）から出され、1999年には性能耐震設計を目指したSEAOC Blue Bookの新版が出ました（【図2】）。

性能設計では、弾塑性応答の簡易評価法として、等価線形的な考えに基づくCapacity Spectrum法が用いられました。

【図2】
左：SEAOC Vision 2000 （1995年）における地震レベルー性能レベルの表
右：SEAOC Blue Book 耐震設計基準（1999年）

わが国でも、1998年に建築基準法が改正され、性能規定型の設計体系に移行することとなりました（米国からの市場開放圧力もありました）。

耐震設計では、2000年に等価線形化法に基づく限界耐力計算が基準法告示により導入されます。（【図3】）

【図3】
左：1998/2000年基準法改正　（性能規定化、限界耐力計算の導入）
右上：Capacity Spectrum法（S.A.フリーマンの論文から）
右下：限界耐力計算（保有耐力（B点）≧要求耐力（C点））

阪神・淡路大震災の後、免震・制震構造の普及が急速に進み、免震建築物に関する告示が2000年に出されます。

2005年にはエネルギー法による耐震計算が告示で加わりました。

2005年には、一人の建築士が構造計算書の作成で不正を行った耐震偽装事件が社会問題になりました。

2007年に基準法の改正が行われ、耐震基準は色々な面で厳格化されます。

東日本大震災

21世紀に入り、2004年にインドネシア西岸沖で起こったM9.1のスマトラ地震津波は、死者・行方不明22万800人の大災害となりました。

M9以上の地震は、20世紀では、1960年チリ地震（M＝9.2、死者5,700人、日本の津波による死者・不明142人）、1964年アラスカ地震（M＝9.2、死者121人）などがあり、いずれも環太平洋域で、津波被害を伴う地震です。

2011年3月11日に起こった東日本大震災は、日本の観測史上最大のM9.0、主要継続時間は3分以上という稀な巨大地震でした。

死者・行方不明1万9千人以上の殆どは津波によるもので、東日本の広域にわたる沿岸地域の津波被害は、4年後の今でもまだ復興の途上です。

仙台市の荒浜小学校（RC造4階建）では320人が避難し、皆救助されました。

津波避難ビルは人命上重要な問題です。（【図4】）

【図4】
左上：仙台市荒浜小学校（RC4階建）、320人が避難、全員ヘリで救助（仙台市HP）
左下：津波後の荒浜と荒浜小学校（赤印、浸水は2階床上）、家屋はほぼ流失
右上：津波で住宅地に打ち上げられた船（気仙沼の近く、1年後）
右下：仙台市メディアテークの天井落下（メディアテークHP）

建物の構造被害は、新耐震による建物はおおかた大丈夫でしたが、旧耐震の建物は従来と同様の被害が出ました。

東北大青葉山工学部では、建設系建物を含め3棟が免震で建替えられました。

建物の2次部材・設備の被害が顕著でした。

2014年に天井脱落防止とエレベーター・エスカレーター脱落防止に関する改正基準法が施行されました。

工場設備の地震被害による生産停止・経済損失も問題となりました。

地震リスク評価が課題です。

福島第一原発事故は全く未知の災害です。

事故収束と放射能被害の対処に関する科学と技術の急速な整備・確立が必要です。

津波想定については、歴史の視点が欠けていたと思います。

原発敷地の元の標高は約35mでしたが、1～4号機（1971～78年完成）の敷地は標高10mまで、5～6号機（1978～79年）は標高13mまで削っています。

実際の津波高さは14～15mでした。（【図5】）

【図5】
左：福島第一原子力発電所の全景（1978年当時）
左から、4号、3号、2号、1号機、少し離れて5号、6号機。
写真の左端に元の敷地高さの丘陵が見える。
（Reconnaissance Report, Miyagi-Ken-Oki Japan Earthquake, June 12, 1978, EERI　に収載された写真)

右：福島第一原子力発電所事故（2011年3月16日撮影、Wikipedia）
左から4号機、3号機、2号機、1号機。
1号～3号機で全電源喪失、炉心溶融。1号、3号、4号機で水素ガス爆発による建屋損壊。

東北大学の箕浦幸治（1949年～）は、1991年の論文（J. of Geology）で、津波堆積物の解析から、貞観級の津波は仙台平野を800～1,000年の周期で襲うことを科学的に証明しました。

また、東北大学の今村文彦との共著論文（J. Nat. Dis. Sci., 2001年）では、この地震をM8.3、津波高さ8m程度と推定しています。

2001年の東北大学「まなびの杜」広報誌で、箕浦は強い警告を発しています。

郷土史家の飯沼勇義（1930年～）は、仙台平野に襲来した巨大津波（貞観津波と慶長津波）について長年にわたり研究を続け、大地震の16年前の1995年にその成果「仙台平野の歴史津波」を仙台の宝文堂から出版しました。

そして、当時の藤井市長及び浅野県知事に対し、津波対策の必要性について陳情書を提出しました。

その予想がまさに現実となりました。

災害と社会

大地震は、人間の精神と社会の構造に大きな影響を与えます。

米国の作家レベッカ・ソルニット（1961年～）は、2009年の著書” A Paradise Built in Hell”（邦訳「災害ユートピア」）において、大地震、大洪水、テロなどの大災害時に、民衆はなぜ特別な秩序ある社会を一時的に作り、利他的な行為を行うのか、また、その時権力層はなぜ自己保全的な行為を行うのか、という問題を論じました。

歴史学者の磯田道史（1970年～）は、近著「天災から日本史を読みなおす」（中公新書、2015年）で、日本中に散在する歴史資料から、地震災害と社会の様々なかかわりを、情熱をもって丹念に掘り起し、私たちに示しています。

おわりに

耐震工学は、過去の災害経験の上に、進歩を重ねてきました。

しかし、大地震の度毎に、思いもかけない災害が発生します。

複雑な現代社会が自然災害に立ち向かうには、工学だけでなく、社会のすべての分野の連携が必要です。

私達一人ひとりが、つねに過去の災害を心にとどめ、明日の暮らしに生かしてゆかねばなりません。