長周期地震動
東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)では、震源から離れた東京都内(23区の震度は「5強」)で長周期地震動を観測し、新宿センタービルなどの超高層ビルが最長13分間、最大1.08mほど揺れていたことが判明している。また、ビルそのものが大きくゆっくりと揺れる映像も撮影されているが、世界的に見ても大都市のビルが軒並み長周期地震動によって揺れる映像が撮影された例がない。さらに震源から数百 kmも離れた大阪府でも(観測された震度は「3」)、長周期震動によりエレベーター停止による閉じ込め事故が起きたり、内装材や防火扉が破損するなどの被害が出た。なお、首都圏での周期3秒以上の振動は東京湾沿岸部で大きく、東北地方の地震よりも長野県北部地震や静岡県東部地震による影響が強かったと解析されている。
工学院大学の久田嘉章教授(地震工学)が、新宿区にある同大学のビルの揺れを再現したところ、ビル全体が大きく揺れただけではなく、ねじり振動という中層階が腰をくねらせたような揺れ方をする現象が起きていたと推測した。このため今回の地震では、ビル最上部よりも中層階で被害が大きかったとみられている。今回の地震については、あまりにも大きすぎる断層が震源となったため、これまで想定していなかった揺れ方や被害が起きていたとみられている。また今後、通常の長周期地震動のみならず、他の振動モードによる被害を想定した対策が必要とされている。3月9日に発生した最大前震(東京では江東区で震度3)でも同様の現象が観測されている。