タワマンを襲う巨大地震「倒壊」より怖いリスクとは？
南海トラフや琉球海溝で発生する巨大地震は、高層ビルを大きく長く揺らす「長周期地震動」を引き起こし、首都圏にもたらす揺れは東日本大震災時の揺れの3倍にものぼると予想されている。遠隔地だからといって油断せず、家具の固定や避難ルートを見直し、個人でもできる防災対策をはじめよう。※本稿は、鎌田浩毅『M9地震に備えよ 南海トラフ・九州・北海道』（PHP新書）の一部を抜粋・編集したものです。 【この記事の画像を見る】 ● 遠方の都市も無事では済まない 高層ビルを襲う長周期地震動 西日本以南で発生する南海トラフと琉球海溝（下図）の巨大地震（マグニチュード9クラス）は震源域の近傍で被害をもたらすだけでなく、何千キロメートルも離れた遠隔地では全く別の被害が生じる。「長周期地震動」と呼ばれる現象である。詳しく解説しよう。 地震には「短周期」と「長周期」という成分があり、建物の揺れやすさに違いが出る。ここで言う周期とは、地面の揺れが1往復するのにかかる時間のことである（下図）。 低い建物はガタガタといった「短周期」で揺れやすく、高い建物はゆっくりとした「長周期」で揺れやすい。これは建物が地震の揺れと「共振」することによって生じる現象で、共振した建物はブランコのように大きく揺れ出し、ひどい場合には倒壊に至る。 この長周期地震動には遠くまで伝わりやすいという性質があり、地震の発生場所から数百キロメートル離れた地域で大きく長く揺れることがある。その理由は、地震の揺れに含まれる長い「周期」の成分が、建物の性質によって特異的に増幅されるからである。 特に、都心の高層ビルやタワーマンションが地震によって大きくゆっくりと揺れる現象が問題となってきた。建物にはそれぞれ固有の揺れやすい周期、すなわち「固有周期」がある。これが地震の揺れと合うと建物が「共振」する。
この固有周期は、建物の高さとほぼ比例しており、具体的には建物の階数に0.1秒をかけた数字が、固有周期の目安になる。たとえば10階建てでは1秒が固有周期となるので、周期1秒の揺れがやってきたら最もよく揺れる（下図）。 数階建ての建物の固有周期はおおむね1秒以下だが、首都圏など大都市にある高さ100メートル以上の高層建築物の固有周期は、数秒以上になる。したがって、遠くからやってくる長周期のゆらゆらした地震に対して、特異的に反応するのである。 ● 700キロ離れた大阪にも届く 長周期地震動の破壊力とは？ こうした長周期地震動はM9.0の東日本大震災の際にも起きた。周期2秒以上のゆっくりとした揺れが遠方で予想外の被害をもたらしたのである。最大震度5強を観測した東京都心では、超高層ビルがしなるように大きく揺れた。内部の家具が60センチメートル動いて転倒し、高い階ほど大きな被害が出た。 また、震源から700キロメートル離れた大阪府の咲洲庁舎では、エレベーターと内装材に被害が出た。ここでは震度3の揺れにもかかわらず55階建てのビルが共振しゆらゆらと揺れ続け、最上階は2.7メートルほど横に10分ものあいだ揺れ続けた。
