短周期・長周期地震動強さの合理的評価に基づく地震動センサーの開発

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地震発生の直後に、的確に地震動の強さを評価し、都市供給システムや生産施設の遮断などに必要な信号を発生する装置(地震動センサー)の開発と改良を目的とした研究である。筆者らは、すでにスペクトル強度を制御の判断指標とした地震動センサー(SIセンサー)を開発している。より良いセンサーの開発を目ざして、既往の地震動センサーとその使われ方について調査した。従来のセンサーの多くは地震動加速度の大きさを検出して制御するものであるが、これら加速度を指標にした地震動センサーでは必ずしも適切な制御信号が得られなかった事例が報告されている。これは、加速度の大きさだけから地震動のもつ破壊力を評価することの難しさを表わしている。東京大学生産技術研究所千葉実験所の地震動アレー観測網の300mの範囲にある地表15点で同時観測された地震記録をもとに、最大加速度とスペクトル強度のばらつきについて検討した。その結果、地震動強さの指標として、スペクトル強度の方が最大加速度より安定していることが分かった。また、地震被害の度合を定量化してスペクトル強度との相関を検討した。木造家屋の全壊、半壊、一部損壊件数の重みづき和を全家屋数で割った値を被害率と定義し、被害率と最大加速度およびスペクトル強度の相関性を調べたところ、スペクトル強度の方が被害率と高い相関をもつことが判明した。以上の検討結果から、さきに筆者らが開発したSIセンサーの考え方の基本的妥当性が再確認された。SIセンサーの基本機能に3分間の無停電装置、最大加速度とスペクトル強度の表示装置、加速度波形の内蔵記録装置を付加し、かつ従来の試作器よりも大幅に小型化したプロトタイプの地震動センサーを設計・製作した。