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市民のための耐震工学講座

3. 地震について


発生のメカニズムおよび性質

 私達が暮らしている地球の内部は現在も活動していています。その活動で内部のマントルが,表面に押し出されて冷えると,プレートと呼ばれる岩盤ができます(図2)。


図2 プレートができてから消えるまで2)

 プレートは1年に数cmの速度で動き,ある所でもぐってマントル内に消えていきます。私達が住んでいる陸地はプレート上にありますが,プレートは地球の表面に図3のように分布しています。


図3 世界の主なプレートとプレート境界の分布図3)

 プレートは常に動いているので,プレートがググッともぐる所の近くではその動きによるエネルギーがたまります。そして,エネルギーがある程度までたまると解放される必要が出てきます。エネルギーの解放は,ある範囲の場所が急激にずれて動くことで行われます。その解放されたエネルギーによって地震波が発生して,地盤を通って地上に達すると,地表がゆれて私達は「地震」を感じます。この地震エネルギーの解放が始まる場所を「震源」,震源の真上の地表を「震央」つまり地震の中央と呼びます。ですから,プレートの分布図と震源の分布図(図4)を比べて見ると分かるように,プレートの境界と地震の多発地帯はほぼ一致します。

 このエネルギーの解放,つまり地震の起こり方は大きく3つあります。下にもぐるプレートと上になるプレートの境界で起こる地震,下にもぐるプレート内で起こる地震,上になるプレート内で起こる地震,です。


図4 世界の震源分布図3)

 もぐるプレートと上になるプレートの境界で起こる地震は図5のようにして起こり,大地震を周期的に発生させます(1923年の関東地震,1968年の十勝沖地震など)。もぐるプレートもしくは上になるプレートで起こる地震は図6のような場所で起こります。このうち,もぐるプレートで起こる地震は深い場所で起こるため地表での被害は一般的にそれほど大きくなりません(1993年の釧路沖地震など)。上になるプレートで起こる地震は,その上に陸地があると内陸の直下で起こることになります。そうなると他の型の地慶よりも地表近くで起こることとなり,大きな被害をもたらすことになります(1891年の濃尾地震,1948年の福井地震など)。


図5 プレート間で起こる地震2)


図6 プレート内で起こる地震4)

 今回の地震は上になるプレートで起った地震で,「活断層」で起きました。つまり,活断層という地殻の弱い部分がずれることによってエネルギーが,解放されて地震が起こったのです。

 活断層については性質や分布がある程度分かっています。しかし,活断層による地震の周期は短くて数百年,長くて数十万年なので,他の地震と同じくいつ起こるかを正確に予測することはできません。写真1は今回の地震で出来た断層です。


写真1 兵庫県南部地震でできた断層5)

 地震についてのテレビや新聞の報道では,「マグニチュード」と「震度」が使われます。マグニチュード(Mで表す)は震源で地震が,放出する工ネルギーの大きさを表し,値が1違うとエネルギーにしておよそ30倍違います。関東地震はM7.9で,M7.4はおよそ水素爆弾一個のエネルギーにそれぞれ相当します。

 震度は,地表における揺れの強さの程度を表す物差しです。震度を表すには震度階が使われていて,日本では気象庁で決めた10階級の震度階が使われています。

地震の歴史とその周辺

 こわい物4つ「地震・雷・火事・親父」の一番初めに挙げられているほどに,地震は昔から日本人にとって身近な出来事でした。

 では,明治以降に日本で起きた地震の歴史などを見ていきながら,地震に対する建築のあり方も追ってみることにします。

横浜地震(1880年/M5.5-6)
日本地震学会設立のきっかけとなる。
濃尾地震(1891年/M8)
岐阜,愛知両県に大被害をもたらす。内陸の地盤内で起こった最大級の地震。導入初期の煉瓦造や石造建物も大被害を受ける。翌年に震災予防調査会が発足し,日本の建築物の耐震研究がスタートする。この時に出来た全長80kmの断層の一部は天然記念物の根尾谷断層として保存されている。
サンフランシスコ地震(1906年/M8.2)
米国での耐震研究の出発点になる地震で,火災により大きな被害が出た。この地震を調査した佐野利器により日本における耐震設計法の基礎的な考え方がつくられる。
市街地建築物法施行(1920年)
建築に関する日本で初めての本格的な法律。建築物の防火,構造,衛生などに関する規定で,耐震計算の規定はなかった。
関東地震(1923年/M7.9)
東京を中心に地震火災を伴う大被害をもたらす。導入初期の鉄筋コンクリートのうち,アメリカ流の耐震設計による建物は被害を受けたが,耐震壁を持つ日本流の耐震設計による建物はほとんど被害がなかった。これにより耐震壁の有効性が実証された。また,山の手と下町での被害の差から,地盤により建物の揺れ方に違いが出ることが分かった。
市街地建築物法改正(1924年)
前年の関東地震を受け,耐震計算が義務化。
福井地震(1948年/M7.1)
震源の浅さや地盤の性質により福井平野に木造を中心に大被害が出る。上になるプレートでの地震で,約25kmの断層ができる。戦災を受けていた鉄筋コンクリート建物が崩壊。
建築基準法制定(1950年)
現在の建築基準法がつくられる。
チリ沖地震(1960年/M8.3)
日本から見て地球の裏側で起こった地震であるが,地震に伴う津波により北海道南岸,三陸海岸,志摩半島,沖縄に被害が出た。
新潟地震(1964年/M7.5)
秋田,新潟の両県を中心に被害が出た。液状化による建築物の転倒が問題となる。
十勝沖地震(1968年/M7.9)
北海道南部から東北地方にかけて被害をもたらす。鉄筋コンクリート造建物に被害が多く,鉄筋コンクリート造を中心とした設計法の見直しがなされるきっかけとなる。
宮城県沖地震(1978年/M7.4)
仙台市を中心に大きな被害をもたらす。ガス,水道,電気などのライフラインに大きな被害が出た。
新耐震基準(1980年)
たび重なる地震の経験や耐震に関する研究の進歩により,旧耐震基準を見直して新耐震基準をつくる。
日本海中部地震(1983年/M7.7)
秋田県を中心に東北,北海道に大きな被害をもたらす。北陸,山陰などの海岸にも津波の被害が出る。
北海道南西沖地震(1993年/M7.8)
地震の被害に加え,北海道の奥尻島では地震の後に来た津波により大きな被害が出た。

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