《文茜的世界周報》地震災害與預防系列報導：高樓強震測試

【地震除本身帶來的災害外 也會因所處環境而擴大地震效應與災害 如“土壤液化”與“盆地效應” 若所處是高樓環境則可能因“共振效應” 致使搖晃程度加強50倍造成巨大傷害 2011年311大地震 距離震央770公里的大阪地表震度僅3 但樓高256公尺大阪府州廳舍卻歷經巨大震盪 全棟多達360處天花板掉落或牆壁龜裂 日本專家積極進行試驗 並強化高樓層避震補強工程】

2011年的311大地震，離震央770公里大阪，地表測得震度僅僅只有3，但是樓高256公尺的大阪府州廳舍，卻經歷巨大震盪，全棟多達360處天花板掉落或牆壁龜裂。

就這樣，嘩啦，嘩啦這種感覺，明明看窗外海面根本沒什麼起伏，奇怪了，這棟大樓怎麼回事啊，311當時在32樓的員工。

從311當天地震紀錄的波形顯示，當時曾出現最大6.5秒的長周期，偏偏大阪府廳舍所在的大阪平野底下是鬆軟地層，較易傳導長周期，地層的振動恰好與大阪府廳舍的振動周期一致，於是產生「共振現象」。

所謂「周期」，是指地震振動一次所需的時間，如果地層震動的周期，要是與建築物震動周期一致，就會產生「共振現象」，一旦出現「共振現象」，搖晃的程度會比正常狀況強了50倍，釀成重大災害。

因為共振，311當天大阪府廳舍左右搖晃達三公尺，這是一個什麼樣的概念呢？

「這就是前後左右搖晃3公尺的狀態，如果不捉住什麼，會非常的危險，」NHK記者島川英介。

這是全日本地盤的周期地圖，紅色代表易傳導地震長周期的地層，藍色代表易傳導地震短周期的地層，與全大阪60公尺以上的高樓位置，與這些地盤位置重疊，紅線穿過處即代表建築物振動周期，會與地層振動的周期一致，包括誤差在內，會產生「共振現象」的大樓至少30處。

2015年12月，日本政府公布檢討報告書，假設南海海槽大地震一旦發生，大阪200到300公尺的高樓層，最大搖擺幅度會達到6公尺。東京200到300公尺的高樓層，最大搖擺幅度也會有2到3公尺。

634公尺高的東京晴空塔，2012年5月才開幕，在這之前一年，它抵擋住了311地震的震撼教育。不過一般的建築，不一定像晴空塔，在建造當時早已構想好，在中央設置「心柱」，起到類似台北101阻尼器的功用。既存的大樓，又該如何因應強震呢？

大阪府州廳舍，在歷經311洗禮之後，於各樓層加裝300個制震阻尼器，但是改造費用驚人，高達15億日圓(約4億台幣)。不過地震振動，並不盡然一定都是長周期。

若屬長周期，則高樓晃動較大，反之若是短周期，則低矮建築搖晃大，而且，如果是在堅硬地層上，較低建築的更易出現共振現象，出現劇烈搖晃。

真實的案例，就出現在311地震後的仙台東北大學青葉山校部，83棟大小校舍，其中3棟十樓左右的建築受創最深。

四個角落的柱子全都損毀，必須重建。

「都像這樣裂的非常嚴重的牆面，多半是這樣水平狀態的龜裂，」東北大學校方人員。

這是311當時在地表紀錄下的震波，依照周期放大解析後得出，多是1秒左右的短周期，而研究大樓振動的周期恰巧也是1秒，在這種周期下，十層樓左右的建築容易產生共振，產生巨大損害。

「100公尺左右的建築，也應該要擬好對策，畢竟100公尺左右的建築不在少數，公寓啊，大樓啊都囊括在裡頭，」京都大學教授林康裕。

100公尺，正好是大阪地標通天閣的高度。

2014年10月，啟動通天閣抗震工程。秘密武器，是這個巨大的方型物體。

防震作業所長，這是用來把通天閣撐起來的裝置，它等於是整個防震工程的心臟。

這是由橡膠製成的防震裝置，能夠吸收地震搖晃，每一座可承重九百噸。巨大的通天閣，僅僅用四座防震裝置，就能支撐。你我不見得有大阪府或通天閣的財力，但是地震來時，卻是一視同仁。

公寓大樓在遭遇長周期地震時，又會是怎麼樣的情景，這是以100公尺高，約30層樓的建築假設的實驗，中間放了一個人偶，可以看到他在大樓內甩來甩去，房間內的擺設一個接一個掉落，普通的家具轉眼變成了殺人凶器。

日本內閣府最新防災民調，有40.7%的人，將固定家具視為抗震的對策。在不破壞美觀的前提下，日本有建商自主開發無需鑽洞的家具固定裝置，無償提供給住戶使用。同樣身處地震帶的台灣，在強震的危機面前，我們做好準備了嗎？

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