短周期表面波による構造ダイナミックスと震害メカニズムに関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650468
• Research Institution: Tohoku Institute of Technology
• Principal Investigator: 神山 眞 東北工業大学, 工学部・土木工学科, 教授 (50085461)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松川 忠司 東北工業大学, 工学部・土木工学科, 助手 (00165789)
• Keywords: 表面波 / ラブ波 / レーレー波 / 不整形地盤 / 擬似スペクトル法 / 応力 / ひずみ / アレー強震記録

Research Abstract

前年度に続き,Psudo-Spectral Method(擬似スペクトル法,PSM)による不整形地盤の地震応答解析を進めながら,短周期表面波のダイナミックスの全体像を明らかにすることに努めた.また,アレー観測システムKASSEMによる強震記録を用いて,実測の記録における短周期表面波の実在とその工学的重要性について考察を行なった.最後に,2年間にわたる研究成果をまとめるべく報告書を作成した.それらの詳細は以下の通りである.
Psudo-Spectral Method(擬似スペクトル法,PSM)による不整形地盤の地震応答シミュレーションでは,前年度実施のモデル地盤の成果を踏まえて,実際の不整形地盤を対象に新たな応答計算を行なった.ここで,対象とした地盤はアレー強震観測システムKASSEMが展開されている不整形地盤,仙台市圏に存在する不整形地盤,阪神大震災で震災の帯を発生せしめた不整形地盤などである.その結果,基板のわずかな変化に応じて,短周期表面波の発生が微妙に影響をうけることが明らかとなった.
アレー観測システムKASSEMの強震記録を用いて地盤内の実測ひずみを求めることを試みた.ここでは測地地震学による手法で各種成分の動的なひずみを算定した.その結果,ひずみは加速度記録の主要動に関係なく後続の加速度の小さい相でむしろ大きくなることが判明した.また,これらのひずみの実測記録を含めてKASSEMの実測加速度記録と同システムの展開されている不整形地盤を対象にした応答シミュレーション結果を比較した結果,両者は波形,振幅,継続時間でよく一致すること,その応答挙動は短周期表面波によって強く支配されることが明らかにされた.

Research Products

• [Publications] M.Kamiyama,M.Yoshida and T.Suzuki: "Effects of irregular ground structure on earthquake motions : A comparison between observation and numerical simulation"Proceedings of the 2nd International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering. Vol.1. 169-174 (1999)
• [Publications] 神山 眞,須藤鉄矢,佐藤勉,鈴木猛康: "アレー観測および応答シミュレーションによる不整形地盤の地震動ならびに動ひずみ特性"第25回地震工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 165-168 (1999)
• [Publications] 佐藤勉,神山眞: "市販ソフトを利用した不整形地盤の地震応答アニメーション"第25回地震工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 141-144 (1999)
• [Publications] 松川忠司,神山 眞,鈴木順一: "直下地震によるアレー強震動特性と常時微動との関係"第25回地震工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 169-172 (1999)
• [Publications] M.Kamiyama,T.Matsukawa and M.Yoshida: "Dynamic variation of soil rigidity based on downhole array observation"Proceedings of the 12th World Conference on Earthquake Engineering. CD-ROM Vol.1. 1-8 (2000)
• [Publications] 神山 眞,吉田 勝: "鉛直アレー強震記録による地盤剛性ならびにダンピングの非定常変動の解析"土木学会論文集. No.646. 1-16 (2000)