<論文・報告>3匹の子ぶたの家の地震応答 --最も賢い子ぶたはだれか--

Abstract

3匹の子ぶたの物語には藁, 木, 煉瓦の3つの家が登場する. オオカミに吹き飛ばされなかったのは煉瓦の家である. では, 子ぶたを襲ったのがオオカミではなく, 地震であったらどうなるか. 現実世界で耐震性が高いのは, 同様に煉瓦の家なのか, それとも藁や木の家なのか疑問を持った. 本研究では, まずこれら3種類の材料特性を把握することにした. これら材料で片持ち梁を作製し, 先端におもりを下げ, 部材形状とそのときのたわみの測定値からヤング係数を算定した. 次に, 棒材とおもりにより1質点系モデルを作製し, 小型振動台上で振動させ, 共振周期を測定した. 各材料のヤング係数を用いて算定した振動周期とを比較した. さらに3種類の材料を用いて製作した建物の縮小モデルでの振動台実験を行った. 周期と振幅が異なる幾種類かのsin波を入力し, 振動性状を比較した. 最後に建物モデルが破壊するまで振幅を徐々に大きくする実験を行った. 以上のような実験および数値解析結果から, どの材料で製作された家にも耐震性に優れているといえる特性があることがわかった. 特に木の家は振動させても倒壊することはなく, 振動によって倒壊した藁の家や損傷した煉瓦の家と比較して耐震性に優れていた. 一方, 耐震性が高いとはどういう意味なのかについても考察した. 自重が軽い藁は倒壊しても住む人に危害を加える可能性が低い点においては耐震性に優れているといえる.