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Strong ground motion prediction and building damage estimation for huge subduction zoon earthquake considering kinetic seismic source model and submarine topography

Research Project

Project/Area Number 16H03144
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Natural disaster / Disaster prevention science
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Kawabe Hidenori  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00346066)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 入倉 孝次郎  愛知工業大学, 工学部, 教授 (10027253)
宮本 裕司  大阪大学, 工学研究科, 教授 (50416856)
津田 健一  清水建設株式会社技術研究所, その他部局等, 研究員 (60470324)
倉橋 奨  愛知工業大学, 工学部, 准教授 (60510899)
Research Collaborator WU hao  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2016: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywords強震動予測 / 動力学 / 南海トラフ / 海溝型地震 / 海底地形 / 差分法 / 地形 / 地震動 / 南海地震 / 被害想定
Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a hybrid method of spectral element method and three-dimensional difference method to adopt the kinematic and dynamic source modeling for the simulation of strong ground motion. Next, as a study on modeling of subduction zoon earthquakes, we calculated the strong ground motion of the Osaka basin using two models, a dynamic source model and a characterized source model, for the Nankai Trough earthquakes. As a result, the maximum velocity amplitudes in Osaka basin had difference of about 30% at the maximum. Next, we evaluated the response of buildings in the Osaka basin during the Nankai Trough earthquake. As a result, in the case of a 40-story model of steel structure, the maximum displacement is about 5 times and the maximum story drift angle is about 6 times in the large ground motion area compared to the small ground motion area.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発したスペクトル要素法と3次元差分法のハイブリッド手法により、今後の震源近傍の調査により、震源を物理的なパラメータで設定できるようになった際に、動力学的震源モデルによる、より精度の高い強震動予測や被害予測に資することが期待できる。
本研究で実施した海底地形や地表地形の地震動に与える影響の評価は、今後の南海トラフの強震動予測に、海底地形や地表地形を取り入れる必要性を示唆する結果となった。
本研究で実施した大阪平野における南海トラフ地震時の長周期構造物の応答性状の予測は、今後、大阪平野内で高層建築を建設する際に、地震に対する要求性能を設定する一つの資料となる事が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震(M9.0)の震源モデルの改良2018

    • Author(s)
      西野僚一, 川辺秀憲, 宮本裕司
    • Organizer
      日本建築学会2018年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 動力学モデルに基づく断層近傍地震動シミュレーション2018

    • Author(s)
      津田健一, 川辺秀憲
    • Organizer
      日本建築学会2018年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Ground Motion Simulation of the Near-Fault Motions in Consideration of the propagation of the dynamic rupture2018

    • Author(s)
      Tsuda, K., and H. Kawabe
    • Organizer
      10th ACES International Workshop
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 物理モデルに基づく断層極近傍での地震動シミュレーション2018

    • Author(s)
      津田健一,川辺秀憲
    • Organizer
      平成29 年度 京都大学防災研究所 拠点研究(一般推進研究)研究集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震の震源モデルの改良2018

    • Author(s)
      片山雄貴, 川辺秀憲, 西野僚一
    • Organizer
      2018年日本地震工学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Long period ground motion prediction in the Osaka basin for future Nankai Trough Earthquake2017

    • Author(s)
      Kawabe H., U. Miyamoto and S. Tanaka
    • Organizer
      16th World Conference on Earthquake Engineering
    • Place of Presentation
      Santiago, Chili
    • Year and Date
      2017-01-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 平成28 年熊本地震における益城町の表層地形を考慮した地震動評価2017

    • Author(s)
      小松健太, 田中紳太郎, 川辺秀憲, 宮本裕司
    • Organizer
      日本建築学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 益城町及びその周辺の地域を対象とした平成28年熊本地震前震(Mj6.5)の強震動シミュレーション2017

    • Author(s)
      宮嵜弘昂, 川辺秀憲, 宮本裕司
    • Organizer
      日本建築学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 益城町における平成28年熊本地震の強震動評価 その1 2次元地下構造モデルを用いた検討2017

    • Author(s)
      川辺秀憲, 小松健太
    • Organizer
      日本地震学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 益城町における平成28年熊本地震の強震動評価 その2 表層地盤構造の改良2017

    • Author(s)
      小松健太, 川辺秀憲
    • Organizer
      日本地震学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 物理モデルに基づく断層近傍の地震動シミュレーション2017

    • Author(s)
      津田健一, 川辺秀憲
    • Organizer
      土木学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本国内の内陸地殻内地震の震源パラメータのスケーリング則の検証ー2016年熊本地震(Mj7.3)への適用ー2016

    • Author(s)
      入倉孝次郎・宮腰研・吉田邦一・釜江克宏
    • Organizer
      日本地震学会2016年度秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2016-10-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 大阪平野における長周期地震動の特性 (その1)観測記録の分析2016

    • Author(s)
      川辺秀憲, 田中紳太郎, 宮本裕司
    • Organizer
      2017年日本建築学会大会学術講演梗概集(九州)
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2016-08-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 大阪平野における長周期地震動の特性 (その2)南海トラフにおける海溝型地震の長周期地震動予測2016

    • Author(s)
      田中紳太郎, 川辺秀憲, 宮本裕司
    • Organizer
      2017年日本建築学会大会学術講演梗概集(九州)
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2016-08-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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