| Project/Area Number |
06805047
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Building structures/materials
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
杉村 義広 東北大学, 工学部, 教授 (90206425)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飛田 潤 東北大学, 工学部, 助手 (90217521)
栗田 哲 東北大学, 工学部, 助教授 (90195553)
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| Project Period (FY) |
1994
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1994)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 1994: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
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| Keywords | 軟弱地盤 / 非線形応答解析 / 釧路沖地震 / 最大加速度 / 地震被害 / フィルター効果 |
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| Research Abstract |
建物の地震被害が軟弱地盤で甚大となることは、度々指摘されているが、その原因として軟弱地盤では加速度が増幅されやすいという説明がなされてきた。しかし、地盤の非線形応答解析を行うと軟弱地盤では加速度はむしろ小さくなり、従来の通念とは全く逆になる。この点を確認するために、実際に観測された1993年1月15日釧路沖地震の場合を例題として、釧路市各地における地盤の地震応答解析を行った。
釧路市の基盤は、低地部では非常に深いが台地部では浅くなり、一部露頭している所もある。この台地上にある釧路気象台には約900gal、極く付近の観測小屋では約700galを記録した。この小屋付近で行われたボーリングでは、GL-17.15mで基盤(砂岩)が現れ、その上部に火山灰質砂(9m厚)、火山灰(約6m厚)、盛土(約1.5m厚)という地層構成となっている。解析は700gal相当を記録したN063Eの水平一成分について行った。まず、線形の重複反射理論を用いて観測地震波を基盤に戻し、次にそれに対する地盤の応答を非線形解析によって求め、観測記録と比較して両者がよく対応するまで計算を繰り返し、各地における基盤入力波とした。結果として、気象台の地盤ではGL-1.9mから8.15mの火山灰層で0.3秒程度の周期成分を増幅させる性質が最も卓越し、入力波にこの成分が多く含まれていたため最大加速度も大きくなったことが判明した。一方、低地部各地では比較的軟らかい層が地域によって0.5秒以上あるいは1.0秒以上の周期成分を増幅させるものの、0.3秒付近の成分はむしろ減少させるため最大加速度はむしろ小さくなる結果が得られ、台地部とは好対照を示した。このように、地震動が地盤内を伝播するとき、それぞれの地層で特定の周期成分が増幅したり減少したりするフィルター効果があって、そのうちでもその地盤での性質を決定的にする地層があることが分かった。
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