地震波のサイト増幅特性評価の高度化とそれを用いた地下構造モデルの検証に関する研究
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20K05044
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岩田 知孝 京都大学, 防災研究所, 教授 (80211762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
染井 一寛 一般財団法人地域地盤環境研究所, その他部局等, 研究員 (40750584)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | スペクトルインバージョン / 震源特性 / 地震波サイト増幅特性 / 伝播経路特性 / 地盤構造モデル / 破壊伝播効果 / 応力降下量 / ω２乗モデル / サイト増幅特性 / 地下速度構造モデル |
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| Outline of Research at the Start |
スペクトル・インバージョン法の改良を行う．本手法のオリジナルの方法では、多数のイベントと多数の観測点の組み合わせによって安定した解を求めることができるが、震源特性及びサイト増幅特性はそれぞれのイベント、観測地点で１つであることを仮定している．本研究では、震源の破壊伝播効果による震源特性の方位依存性と地下の２，３次元不規則構造に起因する地震波入射方向によるサイト増幅特性の違いを抽出できる方法に改良し、スペクトル・インバージョンで得られる震源特性、サイト増幅特性の情報高度化を行う。得られた高密度の強震観測点のサイト増幅特性を用いて，既往の地下構造モデル等の検証を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
過年度までに開発した，スペクトルインバージョン法に用いる観測方程式の震源特性に破壊伝播による影響を含む項を加えた定式化を行い，2016年熊本地震の地震系列を対象として適用した．今年度は，先行研究を参照してこの破壊伝播項を明示的にバイラテラル破壊伝播モデルを仮定した定式化を進め，破壊伝播方向，破壊伝播速度，破壊伝播比（ユニラテラルからバイラテラルの間）のパラメータを推定する定式化を行った．
この方法により，これまでと同じく2016年熊本地震系列のデータに適用した．震源を取り囲む観測点データが準備できた場合には，これらのパラメータは信頼性高く求められることがわかった一方，十分にまわりを取り囲んでいない場合は，パラメータ推定精度が低くなることがわかった．
また，この方法によって推定された震源項を元に応力降下量を推定した．応力降下量の推定値分布は，コンベンショナルな方法に比べてバラツキが小さくなったものの，イベント毎の特徴（規模，深さ，発生位置）は残っており，イベント毎の応力降下量のバラツキは大きいことがわかった．
加えて，スペクトルインバージョンで得られた各観測点の地震波サイト増幅特性を用いて，そのサイト増幅が観測点直下の地盤構造によってもたらされるものと仮定して，サイト増幅特性による地盤構造モデルの推定を行った．解析周波数帯（0.2-10Hz）では，深い地盤構造のみならず，浅い地盤構造による増幅の影響が大きく，このサイト増幅特性を用いた地盤構造（S波速度構造）のモデル化や，既往のモデルがある場合の検証に使うことができる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
従来のスペクトルインバージョン式に断層破壊伝播効果（破壊方向，破壊速度，破壊様式）をパラメータとした定式化を行い，実データセットに適用した．パラメータ推定値は震源を囲む観測点分布にも依存することがわかった．破壊伝播を取り去った震源特性から推定された応力降下量は未だバラツキが大きく，イベント個々の特性が反映されていることがわかるとともに，その深さ分布は顕著であることがわかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
残差スペクトルの主たる原因を震源の破壊伝播効果に求め，スペクトルインバージョン法の新たな定式化とその適応性を評価してきた．また，残差スペクトルは，ある観測点に着 目してサイト増幅特性のバラツキを求めたところ，多くの観測点では，イベント依存性あるいは方位依存性（バックアジムス）は顕著ではないため，つまりサイト増幅特性には構造の２，３次元効果多くの場合顕著ではないこともわかった．従って，新しい定式あるいは既往のスペクトルインバージョン式では，サイト増幅特性は直下の地盤構造の影響が主であると考えられる．これらのことを踏まえて手法の有効性を整理し，研究発表を進める．
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
