IAU免震システムの評価

>>70に続く
「固有周期型免震」のもうひとつの問題について
>>68の
>３．地震後に建物が元に位置に戻る。⇒ 大震災後、建物を戻すために大変なことになる。
について、
「固有周期型免震」は、地震後に元の位置にも戻りにくい。

少し詳しく説明します。>>68の
>Ｂ．固有周期型免震
の固有周期（Ｔ）を求める式があります。
　Ｔ＝２π√（Ｍ／Ｋ）
　Ｋ：バネ定数（復元力に繋がる係数）
　Ｍ：質量
免震性能を上げるためには、できるだけ固有周期（Ｔ）を伸ばしたい（周期を大きくすればするほど免震性能が上がります。Ｔ＝∞が理想です）。
そのためには、
・バネ定数（Ｋ）小さくするか、
・質量（Ｍ）を大きくするか（建物の重さを大きくするか）、
となります。
ただ、木造・鉄骨等の戸建住宅は軽いので、質量（Ｍ）を大きく出来ません。大きくすること自体が不経済です。そこで、バネ定数（Ｋ）を小さくします。

しかし、下式によって、バネ定数（Ｋ）を小さくすると、復元力（Ｆ）が小さくなります。
　Ｆ＝Ｋ・Ｘ　（バネばかりの式、フックの法則です）
その結果、建物が元の位置に戻りにくくなるということです。
さらに加えて、
Ｘ（元の位置からの距離）が小さいほど、元の位置に近づけば近づくほど、戻りにくくなるということです。
その上、邪魔をするのが、「摩擦係数」です。
摩擦係数の大きい「すべり系免震」の方が戻りにくくなるということです。
また、ダンパー（減衰材）も元の位置に戻ることの邪魔をします。
（「すべり系免震支承」も「減衰材」の一種です。「転がり系免震支承」は「減衰材」としての能力はきわめて小さいため「ダンパー」を別に設けますので、結局、戻りにくくします。）

地震後に建物が元の位置に戻らないのでは、これは次に襲ってくる余震のためにも問題です。
また、地震後、建物を戻すために大変なことになります。
普及すれば普及するだけ、建物を戻すために大変なことになります。
今回の東日本大震災時に、かりに、関東以北の建物全てが、「固有周期型免震建物」（固有周期が長く、減衰抵抗が大きい場合は特に※）であった場合、建物を戻すために大変なことになっていたと思います。

このように、
「固有周期型免震」は、>>70記載の「長周期地震」と「地震後に元の位置にも戻りにくい」という、かなり大きな問題を抱えています。

この２つの問題から、
Ａ．非線形型免震＝非固有周期型免震＝非共振系免震
に切り替えないといけないということです。

ただ、非線形型免震＝非固有周期型免震＝非共振系免震
であれば、「原点復帰能力」があるとは限りません。
そのため、ＩＡＵ免震では、
非線形型免震＝非固有周期型免震＝非共振系免震であっても、さらに「原点復帰能力」を高めています（免震支承、ダンパー、風揺れ固定装置の、個々の機構によって、より高い「原点復帰能力」を実現しています）。


※「固有周期が長く、減衰抵抗が大きい場合は特に」について
固有周期が短い場合には、減衰抵抗を大きくしておかないと、比較的周期の短い「長周期地震」でも共振します。
固有周期が長い場合には、それ自体で戻りにくい上に、「長周期地震」対策で「減衰抵抗」を上げさせられていると、ほとんど戻らなくなります。
また、「地震波は原点復帰する」と思われていた時期があり、復元力を極端に小さくして長周期化を図った免震は、それに期待していたところがあると思います。
しかし、実は、地面は地震後に原点復帰してくれないことが分かってきています。
今回の東日本大震災での地殻変動を例に取れば、地震時に地面（敷地）は、ＧＰＳ観測の結果から、数十ｃｍまたはそれ以上のずれ（東日本大震災では牡鹿観測点で約５．３ｍの水平移動を観測）を起してしまい、敷地が移動して、元の位置に戻らない状態になるわけです。
　http://www.jishin.go.jp/main/chousa/11apr_sanriku-oki3/index.htm
そして、その影響を「原点復帰の能力を小さくした免震」は、大きく受け、建物は元の位置に戻らなくなるわけです。
また地盤の傾斜の問題も大きいでしょう。その傾斜の方向に、地震後、建物がずれてしまうことにもなります。
それが、>>68の
>４．不同沈下に強い。 ⇒ 不同沈下で基礎が傾くと、建物がずれる免震が多い。
での話です。

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