独立行政法人建築研究所 Building Research Institute 長周期地震動による超高層建物の揺れ Response of High-Rise Buildings under Long-Period Earthquake Ground Motion 長周期地震動による超高層建物の揺れを再現できる「建研式大ストローク振動台」を開発しました。大ストローク振動台の原理動的アクチュエータの動きを動滑車を用いて13倍に拡大して振動台に伝えます。最大変位 ±2.5ｍ最大加速度 1.5G BRI Large Stroke Shaking Table is constructed to simulate response of high-rise buildings under long-period earthquake ground motion. ×13 建研式大ストローク振動台（2006年3月完成） BRI Large Stroke Shaking Table (constructed March 2006) Large Stroke Shaking Table Movement of a dynamic actuator is amplified 13 times on the shaking table using a pulley system. Max. Displacement ±2.5ｍ Max. Acceleration 1.5G 共同研究機関建築研究所、千葉大学防災科学技術研究所国土技術政策総合研究所製作巴技研独立行政法人建築研究所 Building Research Institute 長周期地震動による超高層建物の揺れ Response of High-Rise Buildings under Long-Period Earthquake Ground Motion 0 sec 30 sec 104 sec 東海、東南海、南海地震の同時発生を想定したときの長周期地震動（注1）による東京に建つ40階建ての超高層マンションの揺れを計算した。約30秒後にビルの中央部の梁に損傷が発生し、 104秒後には、損傷は建物下層部全体に広がる。このときの最上階の揺れは振幅1.5mに達する（注2）。注１）古村孝志・東京大学地震研究所助教授による（2005年9月）注２）解析結果は、NHKスペシャル「超巨大地震が日本を襲う～連動する東海・東南海・南海」（2005.9.1）で Response of High-Rise Residential 紹介されました。 Building in Tokyo under LongPeriod Ground Motion simulated assuming the occurrence of Tokai, Tonankai and Nankai Earthquakes. Damage appeared in the middle stories after 30 seconds, and it extended to the lower stories after 104 seconds. The displacement response at the top floor reached over 1.5m. 建築研究所独立行政法人 Building Research Institute 長周期地震動による超高層建物の揺れ Response of High-Rise Buildings under Long-Period Earthquake Ground Motion 153cm 40F 130cm 30F 最上階の揺れは、地表の揺れの３倍を超える。 96cm 20F Top response is more than 3 times of ground response. 58cm 10F 48cm GL 0 50 100 150 200 250 300 350 102gal 0 50 100 150 200 250 300 350 地表における最大加速度東西方向：102ガル南北方向：46ガル上下方向：45ガル（震度５弱） Max. Ground Acceleration EW：102 gal NS：46 gal UD：45 gal （JMA Intensity 5 lower）建築研究所独立行政法人 Building Research Institute 長周期地震動による超高層建物の揺れ Response of High-Rise Buildings under Long-Period Earthquake Ground Motion 40 40 40 35 35 35 30 30 30 25 25 25 20 20 127cm 15 10 南北 N orth- South 5 0 0 50 100 15 10 南北 N orth- South 5 東西 East- W est 150 基礎からの最大相対変位(cm ) Displacem ent from the Basem ent 層間変形角（せん断成分）は中間層で 1/85に達する。部材端塑性率は最大で４程度である。つまり、揺れは大きいが、構造部材（柱や梁）の損傷は設計安全限界内に収まっている。しかし、最上階の床応答加速度は、３００ガル近くになり、家具は転倒する危険性がある。 0 0.000 20 1/85 15 288gal 東西 East- W est 0.005 0.010 0.015 0.020 最大層間変形角（せん断成分） M axim um Story Drift Ratio The maximum story drift (shear component) is 1/85 and the ductility factor of element is around 4.0. It means that damage to structure is under design safety limitation even vibration of building is very large. However, the floor acceleration at the top floor nearly reaches 300gal which may cause serious damage to the furniture inside. 10 南北 N orth- South 5 東西 East- W est 0 0 100 200 300 400 最大絶対加速度（gal） M axim um Floor A cceleration 問合せ先：斉藤大樹独立行政法人建築研究所国際地震工学センター上席研究員 E-mail: [email protected] Contact： Dr. Taiki SAITO Chief Researcher, Building Research Institute, Institute of Seismology and Earthquake Engineering E-mail: [email protected]