免震化による固有周期シフトと応答低減シミュレーター

免震（base isolation）は、建物と基礎の間に水平方向に柔らかい免震装置（積層ゴム支承や滑り支承など）を挿入し、建物全体の固有周期を意図的に長くする技術です。固定基礎の建物の周期は概ね 0.3〜0.8 秒で、これは地震の応答スペクトルが最も大きくなる「台地（プラトー）」の領域に重なりやすいため、地動の加速度がそのまま大きく増幅されて上部構造に伝わります。

免震で周期を 2〜3 秒まで伸ばすと、スペクトルの右下がり（概ね 1/T で減衰する）領域へ移動します。そこではスペクトル加速度 $S_a$ が大幅に小さく、ベースシア $V=M\,S_a$ も同じ割合で下がります。つまり「揺れにくくする」のではなく「揺れの周期をずらして地震エネルギーの大きい帯域から外す」のが本質です。

このシミュレーターは、固定基礎の建物と免震建物を同じ地動で並べて揺らし、上部構造の加速度差・免震層の変形・応答スペクトル上での周期点の移動をリアルタイムで可視化します。

アニメーションでは、左の固定基礎建物が大きく揺れる一方、右の免震建物は上部がほとんど傾かず、代わりに底部の免震層（黄色のせん断変形）が大きく動きます。これが「加速度を下げる代償に変位が増える」関係の可視化です。

応答スペクトル図では、固定基礎の周期点（赤）がプラトー付近に乗り、免震の周期点（青）が右下の低加速度域へ移動します。周期を長くすると加速度が下がる領域を見ます。

バー図では固定基礎と免震のスペクトル加速度を直接比較し、ベースシア低減率を読み取ります。

病院・データセンター・半導体工場など、地震後も機能維持が求められる施設で床応答加速度を抑えるために採用されます。

免震レトロフィット（既存建物への後付け免震）の初期効果説明と、免震周期・減衰の候補比較。

詳細時刻歴解析へ進む前の、免震層変位オーダーとクリアランス計画の概算確認。

「免震＝地震を消す」ではありません。周期をずらして加速度を下げる代わりに、免震層では大きな変位が発生します。クリアランス不足は擁壁衝突（ポンディング）につながります。

軟弱地盤や長周期地震動が卓越する地域では、過度な長周期化（4秒以上）がかえって応答を増幅することがあります。地盤卓越周期との共振を避けます。

本ツールは等価線形の概算です。免震装置の非線形履歴・ハードニング・速度依存性・限界変形は、最終的に詳細解析とメーカー条件で確認してください。