地形の不整形性を考慮した断層面近傍の地盤ひずみ解析

• Project/Area Number: 07750553
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 構造工学・地震工学
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 茂木 秀則 埼玉大学, 工学部, 助手 (80261882)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1995: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 不整形地盤 / 断層モデル / 地震動予測 / FE-BE / 離散化波数法

Research Abstract

1.はじめに 1994年Northridge地震や1995年兵庫県南部地震では震源近傍で非常に大きな地震動が観測されている。この理由として、単に震源距離が小さいためだけでなく、なぎさ効果など地盤の不整形性に起因することが指摘されているが、現在まで十分な解析はなされていない。このため、既存の断層モデルと地盤モデルをもとに、地表での応答変位を決定論的に求めて検討した。
2.方法 不整形地盤をFEM、BEMでモデル化し、地表での応答を求めた。まず、不整形地盤の堆積盆地内部をFEM、その周囲の半無限地盤をBEMモデルとした。不整形地盤の応答は不整形地盤がない場合の半無限均一地盤に入射する波動場と、不整形構造によって散乱される波動場の重ね合わせで表される。このため、断層面から放射された波動場を離散化波数法で求めた後に、不整形地盤による散乱波動場をFEM、BEMによって求め、重ね合わせて全体の波動場を求めた。
3.シミュレーション 1994年Northridge地震の断層モデルを用いて、Sylmarでの波形を解析的に求めて、観測波形と比較検討を行った。地盤モデルはVs=1.4km/s、1.8km/sの堆積盆地とVs=3.5km/sの半無限地盤にモデル化した。また、断層面は長さ20km、Dip Angle42°、滑り量1.2m、Rise Time0.9sとした。この結果、変位波形の概形は観測波形と類似した波形が得られ、最大変位は水平60cm、上下40cm程度であった。この値は観測記録に対して、ほぼ2倍の値になっている。この理由としてこのような大きな地震動が発生する場合、岩盤・堆積地盤の非線形の影響が無視し得ないためと、現在考えている。
4.課題 前述のように、最大振幅が観測よりもやや大きくなっており、この点について現在検討中である。その後、盆地端部を中心に応答変位、地盤歪を求めた比較検討する予定である。

Research Products

• [Publications] 片岡正次郎: "断層震源に対する不整形地盤の地震応答シミュレーション" 第45回応用力学連合講演会. 19-20 (1996)