火山由来の堆積地盤における強震動予測のための地盤構造モデルの高度化
| Project/Area Number |
23K20981
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| Project/Area Number (Other) |
21H01479 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 23010:Building structures and materials-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
神野 達夫 九州大学, 人間環境学研究院, 教授 (80363026)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
重藤 迪子 九州大学, 人間環境学研究院, 助教 (90708463)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
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| Keywords | 火山堆積物 / 地盤構造モデル / 微動 / 地震 / 減衰特性 / えびの盆地 / 阿蘇カルデラ / 長周期地震動 / 地下構造モデル / 地震動シミュレーション / 微動アレイ観測 / 加久藤カルデラ / 姶良カルデラ / 地下構造 / 地震記録 / S波減衰構造 / えびの地震 |
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| Outline of Research at the Start |
日本は火山国であるため、火山の噴出物が堆積した地域が多く、その地下構造ならびに地盤による地震動の増幅特性は複雑である。よって、このような地域の強震動予測の精度の向上には、火山由来の堆積地盤における地盤増幅特性の精査と地盤構造モデルの高度化が重要である。本研究では、既往の研究で長周期地震動の大きな地盤増幅特性が指摘された火山由来の堆積地盤上の地震観測点やその周辺の地域において、地震や微動の観測等から推定された地下構造モデルを用いた地震動シミュレーションに基づいて、火山由来の堆積地盤で長周期帯域の地盤増幅特性が大きくなる原因と減衰特性を解明し、火山由来の堆積地盤の地盤構造モデルの高度化を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度に引き続き、えびの盆地（加久藤カルデラ）と阿蘇カルデラにおける長周期地震動について検討を行った。
えびの盆地では周期2秒程度の長周期地震動が卓越することが指摘されている。そこで、微動アレイ探査による深部地下構造モデルに基づいて長周期地震動の生成要因について検討をしてきた。本年度は、地下構造モデルの更なる精度向上を目指し、これまでに得られた微動記録の再解析を行った。その結果、微動のH/Vスペクトルや地震動のR/Vスペクトルの長周期の卓越を適切に説明できる地下構造モデルを構築することができた。この地下構造モデルはJ-SHISモデルでは再現できなかった周期2秒程度の地震動の卓越を再現できる。この成果については、第16回日本地震工学シンポジウムにおいて発表した。
一方、阿蘇カルデラでは、地震動の後続波に継続時間の長い長周期地震動が観測されており、この地震動の成因解明のために、J-SHISの地下構造モデルをもとに、3次元地震動シミュレーションを行い、長周期地震動の伝播特性について分析を行った。その結果、(1)カルデラの西部および南部の外輪山や中央火口丘周辺など比較的軟弱な堆積層が急激に厚くなる地域において継続時間の長い長周期地震動が発生すること、(2) 西方から地震波が到来する場合の長周期地震動の伝播は、①北西部の外輪山からカルデラ北東部へ、②南西部から南部にかけての外輪山からカルデラ北東部へ、③EW成分では②に加えて南部の外輪山からカルデラ北部への3つの経路が存在すること、(3)カルデラ北東部のKMM004における継続時間の長い長周期地震動は①と②が干渉するにことによって生じること、(4)カルデラ南東部のKMMH06やKMM007では南西部から南部にかけての外輪山で1.0～1.5秒の地震動が発生し、これが極めて継続時間の長い地震動の要因となっていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
年度の後半に研究代表者が体調を崩したことにより、屋外での観測計画を控え、室内での解析を中心に研究を進めた。次年度、体調の様子を見ながら、観測についても再開したいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られた微動記録や既存な観測網で得られた地震記録の分析に基づいて、以下の点について検討する。
(1)これまでに観測を行い、深部地下構造モデルを構築したきた地域で、解析結果をもとに、必要に応じて、補間観測を実施し、モデルの高精度化を目指すと同時に、単点での微動観測を用いて、地盤特性の空間分布について把握する。また、鹿児島県北西部のシラス台地のエリアにおいても微動アレイ観測を展開する。
(2)加久藤カルデラや姶良カルデラにおいて、これまでに得られた地下構造モデルに基づいて、３次元有限差分法による地震動シミュレーションを行う。その結果の妥当性は、既往研究の地盤増幅特性や本研究や過去の地震観測記録との比較から検証する。
(3)火山由来の堆積地盤における地盤構造モデルの高度化：地震動シミュレーションの結果から、既往の研究で指摘された長周期帯域の大きな地盤増幅特性の成因を解明する。また、既存の地質情報や非火山地域における地盤震動特性との比較などから、火山由来の堆積地盤の速度構造の特徴と減衰特性を含む地盤震動特性を明らかにする。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
