■ 防災・減災の視点から国土を守る～地震災害リスクの低減～
北原 武嗣 研究室
土木・都市防災コースは、防災工学に関する研究分野で全国屈指のスタッフが教育・研究に携わっています。特に地盤防災工学や都市防災工学など地震災害からの防災に関わる研究がメインです。今回は、地震から長大橋や高速道路、超高層ビルなどの構造物を守る－耐震・免震・制震－技術の研究を紹介します。
地震に強い構造物を考えたとき、まず、地震動の周期や継続時間に関係無く高強度・高じん性が求められます。このように地震に強さで抵抗することを耐震といいます。しかし、無限に強くできるわけではありません。そこで、地面の揺れを構造物に伝わりにくくする「免震」や、構造物の揺れを制御する「制震」という技術の研究も行っています。免震や制震技術には、減衰やエネルギー吸収などの理論が重要になってきます。例えば、構造物を積層ゴムで支持することで、構造物を長周期化し、地震動のエネルギー伝達を小さくすることができます。これは免震構造の一つですが、アクティブマスダンパーやチューンドマスダンパーによる制御力、制震ブレースによるエネルギー吸収などの制震技術も多いに有効です。
しかし、それでもなお地震に対して「100％安全」とはいえません。それは自然の力が人間の想定をはるかに超えてしまうことが少なくないからです。2011年3月の東日本大震災は、そのことを改めて思い知らされる出来事でした。だからこそ、地震防災の研究には、「倒れない構造物」だけでなく、残されているリスクの評価、そのリスクの回避手法を事前に検討するという視点が不可欠です。設計で考慮した荷重を越えるような外力が加わったときに、人的・経済的な被害を最小限に留める減災研究などがそれに当たります。
世界有数の地震大国・日本において、地震防災の研究は、まさに人々の命と暮らしを守る学問なのです。
