回答:
まず、あなたの声明は普遍的に真実ではありません。建物の底の動きは、上階で大きくなったり小さくなったりする場合があります。それは、動きのタイプ、建物が他の軸で自由に動く自由度、建物の重心に対する相対的な位置、および動きが建物の共振周波数に当たるかどうかによって異なります。
動きが共振周波数を励起する場合、動きはおそらく高くなるほど大きくなります。片方の端に吸盤があり、その端から柔軟な棒が出ており、もう片方に柔らかい素材のボールがある猫のおもちゃを想像してください。吸盤カップの端を少し横に動かした場合、運動が適切な周波数であれば、ボールの動きをより大きくすることができます。
地上からの動きを減らすために、テーブルの上の紙の上に背の高い薄い箱が座っていると想像してください。必要に応じて回転させながらボックスの下部を移動するように用紙をすばやく前後に移動すると、ボックスの中央はほとんど移動しません。これは、ボックスが重心の周りでレバーのように機能しているためです。重心と一致する「床」では、動きは底部よりも小さくなります。そこから上に行くと、動きは再び大きくなります。
建物の固有振動周波数との調和結合、大規模な建物でのエネルギーの散逸、および結合を経験する可能性のあるさまざまな振動モードは、下層階または上層階で多少の変位と多少の速度をもたらす可能性があります。上層階と下層階の間の速度または変位の間に普遍的な関係はありません。
さらに、地震には2つの顕著なタイプの波、S波とP波があります。S波は、伝播に対して45度の角度で移動し、地震が実際に2つのフェーズに分かれるポイントまでP波の後ろにゆっくりと落ちます。これを個人的に体験すると、建物の動きが変化し、地震には2つの明確なピークがあるため、実際に震源地にいるか遠い場所にいるかは簡単にわかります。遠く離れた大きな地震に地震計は必要ありません。2つの波の種類の重要性は、ねじれと曲げの固有の振動モードを励起できることです。そのため、1つの建物に普遍的な答えすらありません。
高層ビルは、地上と上層階の速度と周波数が必ずしも関連していないことを視覚化する最も簡単な方法です。
基礎は通常比較的固定されていますが、設計によっては、構造が基礎と接触するさまざまな種類の機械式ベアリングを使用して、地盤の動きを構造の動きから切り離そうとします。固定基礎では、地震に合わせて高層ビルが移動します。基礎は重いかもしれませんが、地球はまだ重いです。
上層階では、建物が動きと調和している場合、まるで街灯柱をその固有振動数で押すかのようになります。最も可能性が高くなり、上部の動きが激しくなります。
高層ビルでは、通常、この周波数は地震の周波数よりもはるかに大きいため、いくらかのエネルギーは蓄積されますが、多数の構造的な接続におけるすべての破壊的な干渉と散逸のため、ほとんど保存されません。危険な建物は10階近くにあります。これよりも短い場合、建物は地震よりも速く振動したいです。これより背が高く、建物は地震よりもゆっくり振動したい。極端な高さでは、2n以上の振動モードではヒステリシスによる機械的損失が大きすぎてあまり効果がないため、エネルギーの散逸がより顕著になります。
地震の後に揺れ動くエネルギーを蓄積した建物の本当にクールなビデオがあります。上部での横方向の動きが大きいことに注意してください。ただし、蓄積に関連する上部での速度は、固定された基礎に対して極端ではないことが想像できます。