Localized amplification of ground motion and displacement due to coseismic off-fault damage
| Project/Area Number |
21K14020
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
大久保 蔵馬 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 契約研究員 (30897921)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 断層破砕 / 動的断層破壊シミュレーション / 断層破壊シミュレーション / 動的破砕 / 断層破砕帯 / 断層破壊 / 地震動 / 震源過程 |
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| Outline of Research at the Start |
巨大地震では単純な平面断層ではなく主断層から副断層、さらには断層面近傍の断層破砕帯までの階層的なスケールを持つ複雑な断層構造上で破壊が伝播する。その際、副断層や断層破砕帯の一部は破壊伝播時の応力擾乱により新たに生成され、これは動的破砕と呼ばれている。本研究では、この動的破砕を考慮した断層破壊シミュレーションを行い、それが局所的な地震動や地殻変動の増幅を引き起こすかについて検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
断層破壊の伝播に伴う断層面外の動的断層破砕が高周波放射に及ぼす影響を調べるために，平成 28 年（2016年）熊本地震 について，動的断層破壊シミュレーションに必要な有限要素メッシュを作成した．メッシュ作成に用いる断層形状を決定するために，既存研究の断層すべりインバージョンで用いられた３次元平面断層モデルのうち，比較的大きなすべりが生じた深さ10kmでの水平断面をとって２次元断層モデルを作成し，前年度の研究から得られた高周波放射を再現するのに十分小さいメッシュサイズ(<R0/10)を用いた要素メッシュ分割を行なった．この断層モデルでは，２枚の断層面が接合していない場合を考え，特に断層破壊が震源から北に向かって乗り移る際に生じる断層端周辺での応力集中が断層面外での破砕を引き起こした際に，どのように高周波放射が増幅するか，その周期帯と局所性を明らかにすることを目的としている．応力・摩擦パラメーターはUrata et al. (2017)の数値シミュレーションで用いられた値を参照し，今回作成した２枚の断層面において破壊が伝播するような震源核サイズとなるパラメーター範囲を制約した．また，数値シミュレーションから得られる加速度波形を観測記録と比較するために，断層近傍の５観測点について，水平２成分の加速度スペクトルを求めた．地震波の伝播経路特性やサイト特性による高周波成分の増幅に対して、断層面外の動的破砕，すなわち二次的な震源特性がどの程度加速度スペクトルに寄与しているのかを観測データとの比較を通して明らかにする．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
断層モデルや応力・摩擦パラメーターの設定に時間がかかったものの、比較的メッシュサイズの大きなテスト用の要素メッシュを用いて断層破壊シミュレーションを行い，設定した応力・摩擦パラメーターで断層破壊伝播および断層面外の動的破砕が生じ得ることを確認できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
断層面外の動的破砕を考慮する場合としない場合のシミュレーションを実施し，断層近傍での加速度波形を観測記録と比較する．また，断層形状について，断層の接合の有無が動的破砕の生成や地震動に与える影響を評価する．
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Report
(3 results)
Research Products
(1 results)
