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長周期地震動による高層ビルの揺れ方

長周期地震動により高層ビルは大きく長く揺れます。
高層階の方がより大きく揺れる傾向があります。
建物の揺れやすい周期(固有周期)は、高さによって異なり、一般的に高いビルほど長い固有周期をもちます。
同じ地面の揺れでも、建物の高さによって揺れ方は異なります。また、地面の揺れの周期と建物の固有周期が一致すると、その建物は大きく揺れます。

建物の揺れ方についてアニメーションを製作しました。

高層ビルの揺れ方


長周期地震動による高層ビルの揺れ方を示しています。
高層ビルの揺れ
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*ビルの揺れを分かりやすくするために揺れの大きさを誇張しております。

ビルの高さによる揺れの違い


建物の揺れやすい周期(固有周期)は、高さによって異なり、一般的に高いビルほど長い固有周期をもちます。
同じ地面の揺れでも、建物の高さによって揺れ方は異なります。また、地面の揺れの周期と建物の固有周期が一致すると、その建物は大きく揺れます。

下のアニメは、左から15階建てのビル(固有周期1.5秒想定)、30階建てのビル(固有周期3秒想定)、
50階建てのビル(固有周期5秒想定)です。

最初に周期1.5秒の周期で地面が揺れて、次に3秒、そして5秒の揺れに変わります。

高層ビルの高さによる揺れの違い         


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*ビルの揺れを分かりやすくするために揺れの大きさを誇張しております。

高層ビルの低層階と高層階の揺れの違い

長周期地震動により高層ビルが大きく揺れると、低層階よりも高層階のほうが揺れが大きくなります。
東日本大震災では、首都圏などの高層建物が長周期地震動により大きく長く揺れました。

下の映像は、国立研究開発法人防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センターの実大三次元震動破壊実験施設(E-ディフェンス)の実験映像です。
長周期地震動による高層ビルの揺れ方を実験した映像で、高層ビルの低層階と高層階の揺れ方の違いがよく分かります。

高層ビルの低層階と高層階の揺れの違い    
(協力 防災科学技術研究所 E-ディフェンス)


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注意事項


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内容に関するお問い合わせは、気象庁地震火山部地震津波監視課(代表電話:03-3212-8341)までお願いいたします。


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