免震夜話

1970年に米国の構造設計者のロバートソンを訪ねる機会があり、シアトルにある彼の所属する Skilling, Helle, Christiansen, Robertson事務所へ行きました。彼は骨組みの応力解析を電話回線を使って端末から電算センターにアクセスしていました。日本ではまだこのシステムはなく驚愕しました。自分の作品をいくつか説明してくれましたが、現在建設中のミネアポリスの連邦銀行ビルを日本に帰る前に見てきたらと勧められました。1階には側面にしか柱がなく、大空間を保ち、2階以上は最上階のハット梁でサスペンドしており、この構造に感激しました。その後、彼から連絡があり、ニューヨーク港湾局の依頼でWorld Trade Center 110階の超高層ビルをやりはじたので見に来ないかとのことでした。その後も連絡があり計3回建設中に見学できました。このときの見学がもとで、後の免震構造の開発の切っ掛けとなりました。WTCの床張りの端部にVEM（Visco Elastic Material）材を使って振動のエネルギーを吸収しているとのことでした。エネルギーの吸収ができる材料を初めて知りました。VEM材を教わったことこそが、後の免震構造（当時減震構法と称していた）開発へとつながりました。

1975年4月21日大分県中部地震が発生（M6.4）し、「九重レークサイドホテル」が崩壊しました。このことは我々設計者には大きなショックでした。上司と共に現地へ行き、原因調査に約2ヶ月現地に留まりました。建物外周は欄間を設けた外柱と内部は長柱の構造でしたが、最初に欄間の短柱が破壊し、その後内部の長柱が座屈したものでした。 このとき強く感じたのは、なんとかして建物の損傷を防げないのかとの思いなやみました。壊れる原因は地震のエネルギーが建物に入ってくるからで、これをなんとか入らないように出来ないかと考えていましたが、よいアイデアが見つかりませんでした。

そのとき、ロバートソンのVEM材を思い出しました。1977年上司の矢島四朗氏と技研の河村壮一氏らと建物に入る地震動エネルギーを減ずる、減震構法を模索することになりました。建物の下部に砂をしくとか、水に浮かべるとか色々思いつくままに討議しましたが、結論が得られるわけでもありませんでした。1978年まず下図のような建物模型を製作し、技術研究所の振動台で試験をすることになりました。建物と基礎との間に減衰装置（VEM材)を設置した模型ですが、肝心なVEM材の性能データは3Mは開示できないということで製品だけを提供してもらい性能不明のまま試験することになりました。試験結果は、エネルギー吸収は素晴らしく、まさに入力を減らすことがわかり、これだということになりましたが、時間がたつと建物模型は傾いてしまい鉛直支持能力は全くないということでした。そこで鉛直支持はボールベアリングにして水平力だけをVEM材で対応すると云うことになりました。