2016-04-07 第190回国会 参議院 国土交通委員会 第7号
高さ六十メートルを超えるような超高層建築物は、この長周期震動と共振して大きく揺れるというふうな報告がされております。 内閣府に確認しますけれども、特にこの揺れの大きな地域というのはどの辺りが想定されているんでしょうか。
高さ六十メートルを超えるような超高層建築物は、この長周期震動と共振して大きく揺れるというふうな報告がされております。 内閣府に確認しますけれども、特にこの揺れの大きな地域というのはどの辺りが想定されているんでしょうか。
東北地方太平洋沖地震では長周期地震動によって首都圏や大阪府等でも高層ビル等において大きな揺れが生じたわけでありますけれども、高層ビルとか石油タンク、長大橋梁等の長大構造物は、周期数秒から十数秒の固有周期を有するため、大地震に伴って発生する長周期地震動と共振することによって大きな揺れが生ずるというようなことがあるわけですけれども、このように、高層ビルにおいて長周期地震動の影響というのは非常に大きいというふうに
大規模地震においては、地盤の状況や地震波の伝播の仕方によって、建築物に作用する地震動のうち長周期の成分が増幅をして、固有周期というのがございますので、超高層の建築物等がそれに共振をして被害を受ける、これが長周期地震動による被害ということでございます。
○国務大臣（太田昭宏君） 私が学部、大学院では、まさにこの土木構造物と地盤との関係性の中で、固有振動、それぞれ物は持っていますから、が共振を起こした場合にどの程度のものであって、そしてフックのばね定数のｋというのがループを描くというのが私の学部、大学院の時代の研究でありました。
長周期地震動が超高層ビルに与える影響については、Ｅ—ディフェンスでの実験において、南海トラフの三連動地震の三・八倍の強さを加えるとビルが倒壊する、すなわちビルが折れるとの結果が出ていますが、この三・八倍という強さの揺れは通常あり得ないとしても、地盤の状況だとか地震の周期と合い、共振することによって可能性はゼロではないと言えます。
その中には、さきの東日本大震災では地震の揺れと共振をしてしまって破断を起こしたようなマンションも出てくると。どんどん人口密集が広がる、昼間の人口もどんどん広がっていくと。もう一極集中どころか、それをどんどん加速させるようなことを、この間、現に民間ディベロッパーはこの首都圏でやってきた、このことをしっかり見なければならないと思うんです。
さらに、女川原発では、燃料プールなど八か所で水漏れが見付かり、地震動と、地震の動きですね、プールの水が共振、共に揺れて、揺れが拡大されるスロッシング現象が起きたとされているわけであります。 当時、プールの冷却機能が停止した時間は、女川一号機が五十三分、二号機は一時間二十一分、三号機が五十九分、東通一号機は二十六分。その後は復旧をいたしました。
また、新興市場国の貯蓄の拡大をも要因として資金が潤沢になった結果、各市場が同じ方向に動くようになり、プラスという意味での正の相関というか、共に振れるという意味での共振性が強まっております。この結果、リスクに対するヘッジが難しくなっており、市場全体の振幅が増す方向に働いています。
また、新興市場国の貯蓄の拡大をも要因といたしまして資金が潤沢になった結果、それぞれの市場が同じ方向に動くようになり、正の相関というか共振性というものが強まってきております。この結果、リスクに対するヘッジが難しくなり、市場全体の振幅が増す方向に働いているわけであります。
高層ビルそれから石油タンクのたぐいは、非常に周期の長いゆったりとした波で共振現象を起こしますと、思わぬ災害に達することがあります。したがって、私どもは、やや長周期の地震動と呼んでおりますが、普通の地震の揺れよりももっとゆったりとした周期の長い揺れに対する対策というものも講じていく必要があるかと思います。 まだこの辺のところは詳しい調査研究が進んでいると言えない面がございます。
そういう共振による問題、これはタンクの構造とかいろいろな面からの改良ももちろん大事なんですが、やはり何といっても消防力の強化を図っていかなきゃいけないわけです。 例えば、これは中馬大臣もよく御存じの堺泉北コンビナート、あそこにある堺高石消防本部の管内を見てみますと、国の基準で消防職員は九百九十五人必要なんですね。ところが、現在は八百八十三人で百十二人不足しているんですね。
普通で考えたら、二百二十五キロも離れておれば関係ないように見えるんですが、出光興産のタンクで共振現象を起こして原油があふれ出す、火災が発生する、二日後にはタンクの屋根が、浮き屋根ですから沈み込んでしまって、ナフサが出てきて、これはタンク全面ナフサの池が登場するみたいなものですね、そこでタンク全面火災となったわけです。
また、あのときに、タンクの全面火災に至る原因の一つとしての、地震動の周波数とタンクの装置とかあるいは液面の振動、これは固有振動数が一致したときに共振現象を起こすのは当然のことなんですが、スロッシング現象について、皆さんの、せっかく消防研究所がずっと前から頑張って研究していらっしゃるんですね。
さらには、当然事業者自体も対応が非常に良くなかったなんということで大きないわゆる共振をしてしまって、小さなトラブルがさも一大事で、原子力発電所が溶けるような意味合いを感じてしまっておるというのが今現状ではないかと思いますので、よろしくお願い申し上げます。
以上述べましたように、対馬海流の強弱から始まって、湾の特性、対馬海流の湾口の潮位が若干高まっているようでございますが、湾口の潮位が高まりますと、有明海の共振周期を通じまして、有明海の湾奥の干満差が小さくなります。
これに関して、日本海洋学会海洋環境問題委員会は、海面の面積を狭める開発が進むほど有明海の固有振動は短くなる、そして潮汐振動とのいわゆる共振状態、ともに共鳴していく、そういう共振状態から外れて、干満による潮位の差が減少すると指摘をしています。 有明海は、既に一九八〇年以降、熊本港の開発、それによる沿岸埋め立て、筑後川の河口堰の建設、雲仙普賢岳噴火による土石流の流入などで狭められています。
中村さんによりますと、それをなし得るのはリズムと共振、ハーモニーですね、そうおっしゃっておるんです。 その辺はちょっと横へ置きまして、私なりに翻訳して申しますと、どうも二十一世紀は共生、コミュニケーション、連携、そういう三つのキーワードかなと思ったりするんです。この話をし出すと切りがないので横へ置きますけれども、いずれまた機会があったらやらせていただきます。
それから、スーパーフェニックスで問題となりました振動につきましては、カルマン渦との共振を回避するために、メーカーに、温度計さや管の固有振動数とカルマン渦による振動数を算出して、これらが十分離れていることを確認させたわけでございます。 また、溶接部につきましても、信頼性の高い完全溶け込み溶接をするように指導してまいりました。熱応力評価についてもチェックをいたしました。
そのときにはいわゆる非対称のカルマン渦、この振動が大体百十六ヘルツ、細い部分の固有振動数が二百六十ヘルツ、だからもうこれは全然共振しない、だから段差があったとしても細径のあのくびれで振動による疲労は起こらない、こういう判断をしたというふうなところもございました。 ところが、実際には非対称渦、カルマン渦だけではなくて、大きさ的にはその十分の一程度なのだそうですが、対称渦が生じた。
また、振動解析により、細管と渦とが共振するということが判明をしております。 これらの結果から、この段階で断定的に申し上げるのは避けさせていただきたいと存じますが、温度計の設計に問題があったのではないか、こういうふうに考えられるところに至っております。これにつきましては、引き続き現在調査を進めさせていただいているところでございます。
それも、実際の流体の中にそのモデルを置いて実験するまでもなく、流体力学の研究をされてこられた方ならばおわかりのとおり、流体は非常に単純な流れでございますし、そして、その中に入れている温度計の形状も決して複雑な形状でございませんから、簡単なコンピューターシミュレーションによりまして、その共振周波数は簡単に導き出せる程度のものでございます。
主な質疑の内容は、温度計部分の破損原因が単にナトリウムの流圧だけによるものではなく、共振現象による可能性についての調査状況及び設計上の問題の有無、「もんじゅ」の実験炉常陽とは温度計の形状が異なるが、常陽による経験が「もんじゅ」に生かされなかったのかどうか、破損した温度計以外の他の温度計をチェックすることによる温度計材質等の調査の見通し、二次系配管室をナトリウム火災の危険性のない窒素ガスで埋めていなかった
○豊田説明員 先生今御指摘ございました自動車の例でございますと、ちょっと昔になりましょうか、そのころの車で高速道路の開適時に、途中のところでびびりがあって、それを過ぎると安定するというようなことがございましたのですが、そういう意味では、当初、設計上共振点のとり方が高速道路になじんでいなかったようなところがあるかと思います。