14:30 〜 14:45
[O10-03] 阪神・淡路大震災後の土木構造物の耐震設計の変遷
★招待講演
キーワード：レベル2地震動、危機耐性、性能設計
兵庫県南部地震で甚大な被害を受けたことは土木構造物の耐震設計に大きな影響を与えた．さまざまなインフラの耐震設計の考え方が大きく変わったといえる．以下にその変遷の概略を辿る．なお，同じ概念でも設計指針によって呼称が異なることもあるため単語は必ずしも厳密ではないことはご了承いただきたい．
兵庫県南部地震の前から，1980年の新耐震設計法などを経て，道路橋示方書・V耐震設計編では，1990年に，1Gクラスの設計地震動を想定して損傷後の靱性を考慮する「地震時保有水平耐力」が導入されていた．鉄道構造物等設計標準(コンクリート構造物)も1991年に同様の考え方を導入している．地震力についても設計震度の基準値を1（1Gの地震動を考慮することに相当）としてエネルギー一定則にもとづいて降伏耐力を減ずることで，大きい地震動に対して損傷を認めつつ構造物の耐震性を定量的に評価した．
兵庫県南部地震後に大きく変わったことの一つは，土木学会の土木構造物の耐震基準でも言及された「L2（レベル2）地震動」の考慮であろう．1Gクラスの大きい地震動として L1地震動（供用期間中に複数回作用することが想定される地震動），L2地震動（供用期間中に作用する確率は低いがとても強い地震動）という整理は兵庫県南部地震の後に明確になった．
神戸海洋気象台で記録された地震は，最大加速度は800ガルを超え，加速度応答スペクトル（減衰5％）の値は2Gを超える大きなものであったが，それに加え「キラーパルス」などと呼ばれる大きな揺れを含むものであったことも特徴的であった．それまで，地震被害が生じるメカニズムとして，繰り返す地震動による共振現象が考えられていたが，地震動特性の違いも考慮されることとなり，プレート境界型地震（道路橋示方書では，タイプI）と内陸直下型地震（同タイプII）の2種類を用いる考え方も導入された．
地震動特性を考慮するために，静的な設計から動的解析を用いる設計への移行もすすむ．
応答スペクトルだけではなく，地震動波形の設定も重要になる．阪神淡路大震災の後に強震観測網の整備が進み強震記録も充実し，地震動シミュレーション技術の普及も受け，設計指針などで提示される「標準波」などだけではなく，断層や地盤条件などを考慮したシミュレーションによる地震動をもちいる手法も採用されるようになった．
1999年ころから，設計において，構造の仕様では無く，求められる性能を実現することを主旨とする性能規定化も進んだ．WTOの影響で設計基準も国際標準との整合，性能設計への以降が求められ，平成14年（2002）国交省が「土木・建築にかかる設計の基本」を策定し，「安全性」「使用性」「修復性」などの満たすべき性能も定義された．
このように高度な耐震設計体系は2010年頃までに技術的にも成熟して本格的に導入させた設計指針の整備が進められていたが，このような状況で2011年に東北地方太平洋沖地震が発生する．同地震では津波の被害が甚大であり「想定外」の言葉が広く用いられた．また，南海トラフ地震に対する関心も高まり，耐震設計でも「想定外」の重要性が認識され，それを反映した「危機耐性」の考え方が議論されるようになった．設計での想定を上回る外力が作用した際に，破局的な事態が生じるのを回避するため，構造物の復旧や社会的な影響などに配慮した対策を講じることを求めるものである．特徴の一つは，損傷した状況を重視し，地震外力の精緻な評価を重視しないことであろう．
比較的早期に導入を進めたのは鉄道分野で2012年には危機耐性の具体的な工法も提案している．道路橋示方書は，「危機耐性」と明示していないが，具体的な被災状態を想定する手法として，崩壊シナリオをデザインするという手法を2016年の熊本地震で被災した新阿蘇大橋の設計で用いている．2022年には水道施設耐震工法指針でも，性能設計，動的解析などとともに，危機耐性の考え方が導入されており，定着の広がりが見られる．土木構造物共通示方書（2023年）では，危機耐性は構造計画の中で言及されており，「想定外の事象」を対象とした概念として定義されているが，事実上耐震設計に用いられている．
危機耐性は，被害が生じることを前提にどう対応するべきかを考えるため，地震外力の評価誤差に対してロバストに対応することになる．これは重要なメリットで，近年重視されているレジリエンス，BCPや事前復興などとも整合する．一方で，具体的に満たすべき仕様などは明示されないため，被災した場合の復旧作業や，他のインフラへの影響，社会的影響等も考慮してどのような性能を実装するのかについて専門的判断を必要とする難しさもある．これらは，重要な構造物では以前から当然のように考慮されていたが，それを設計手続きの一環として位置づけたことには意義がある．ただし，有効に活用するには，技術のさらなる高度化も望まれる．
兵庫県南部地震の前から，1980年の新耐震設計法などを経て，道路橋示方書・V耐震設計編では，1990年に，1Gクラスの設計地震動を想定して損傷後の靱性を考慮する「地震時保有水平耐力」が導入されていた．鉄道構造物等設計標準(コンクリート構造物)も1991年に同様の考え方を導入している．地震力についても設計震度の基準値を1（1Gの地震動を考慮することに相当）としてエネルギー一定則にもとづいて降伏耐力を減ずることで，大きい地震動に対して損傷を認めつつ構造物の耐震性を定量的に評価した．
兵庫県南部地震後に大きく変わったことの一つは，土木学会の土木構造物の耐震基準でも言及された「L2（レベル2）地震動」の考慮であろう．1Gクラスの大きい地震動として L1地震動（供用期間中に複数回作用することが想定される地震動），L2地震動（供用期間中に作用する確率は低いがとても強い地震動）という整理は兵庫県南部地震の後に明確になった．
神戸海洋気象台で記録された地震は，最大加速度は800ガルを超え，加速度応答スペクトル（減衰5％）の値は2Gを超える大きなものであったが，それに加え「キラーパルス」などと呼ばれる大きな揺れを含むものであったことも特徴的であった．それまで，地震被害が生じるメカニズムとして，繰り返す地震動による共振現象が考えられていたが，地震動特性の違いも考慮されることとなり，プレート境界型地震（道路橋示方書では，タイプI）と内陸直下型地震（同タイプII）の2種類を用いる考え方も導入された．
地震動特性を考慮するために，静的な設計から動的解析を用いる設計への移行もすすむ．
応答スペクトルだけではなく，地震動波形の設定も重要になる．阪神淡路大震災の後に強震観測網の整備が進み強震記録も充実し，地震動シミュレーション技術の普及も受け，設計指針などで提示される「標準波」などだけではなく，断層や地盤条件などを考慮したシミュレーションによる地震動をもちいる手法も採用されるようになった．
1999年ころから，設計において，構造の仕様では無く，求められる性能を実現することを主旨とする性能規定化も進んだ．WTOの影響で設計基準も国際標準との整合，性能設計への以降が求められ，平成14年（2002）国交省が「土木・建築にかかる設計の基本」を策定し，「安全性」「使用性」「修復性」などの満たすべき性能も定義された．
このように高度な耐震設計体系は2010年頃までに技術的にも成熟して本格的に導入させた設計指針の整備が進められていたが，このような状況で2011年に東北地方太平洋沖地震が発生する．同地震では津波の被害が甚大であり「想定外」の言葉が広く用いられた．また，南海トラフ地震に対する関心も高まり，耐震設計でも「想定外」の重要性が認識され，それを反映した「危機耐性」の考え方が議論されるようになった．設計での想定を上回る外力が作用した際に，破局的な事態が生じるのを回避するため，構造物の復旧や社会的な影響などに配慮した対策を講じることを求めるものである．特徴の一つは，損傷した状況を重視し，地震外力の精緻な評価を重視しないことであろう．
比較的早期に導入を進めたのは鉄道分野で2012年には危機耐性の具体的な工法も提案している．道路橋示方書は，「危機耐性」と明示していないが，具体的な被災状態を想定する手法として，崩壊シナリオをデザインするという手法を2016年の熊本地震で被災した新阿蘇大橋の設計で用いている．2022年には水道施設耐震工法指針でも，性能設計，動的解析などとともに，危機耐性の考え方が導入されており，定着の広がりが見られる．土木構造物共通示方書（2023年）では，危機耐性は構造計画の中で言及されており，「想定外の事象」を対象とした概念として定義されているが，事実上耐震設計に用いられている．
危機耐性は，被害が生じることを前提にどう対応するべきかを考えるため，地震外力の評価誤差に対してロバストに対応することになる．これは重要なメリットで，近年重視されているレジリエンス，BCPや事前復興などとも整合する．一方で，具体的に満たすべき仕様などは明示されないため，被災した場合の復旧作業や，他のインフラへの影響，社会的影響等も考慮してどのような性能を実装するのかについて専門的判断を必要とする難しさもある．これらは，重要な構造物では以前から当然のように考慮されていたが，それを設計手続きの一環として位置づけたことには意義がある．ただし，有効に活用するには，技術のさらなる高度化も望まれる．