衝撃的地震動発生メカニズムの解明とその観測に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650485
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 清野 純史 京都大学, 工学研究科, 助教授 (00161597)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 盛川 仁 東京工業大学, 総合理工学研究科, 助教授 (60273463) ; 澤田 純男 京都大学, 防災研究所, 助教授 (70187293)
• Keywords: 衝撃的地震動 / 断層運動 / 高周波成分 / 衝撃破壊 / 跳躍運動 / 有限要素法 / サーボ型加速度計 / 圧電型加速度計

Research Abstract

1995年の兵庫県南部地震において現れた種々の現象の中には,既存の加速度記録だけでは十分に説明できない現象が土木構造物の中にもかなり存在した.橋脚の輪切り状のひび割れや柱天端部の破壊,煙突中間部での破壊が神戸海洋気象台での観測記録を用いた解析では再現できない;高架橋の支承,移動制御装置,落橋防止装置に力積衝撃に近い荷重が作用したと考えられる多様な破壊モードが現れている;線路等に異常がなく,かつ重心の極めて低い停車中の列車が脱線している,等の現象はその一例である.跳躍現象に関しても,車庫に止めてあった車の跳躍が神戸海洋気象台の記録を入力した数値解析や振動台実験では再現されないという報告や,人を始め,路肩の縁石,墓石,家屋,車の跳躍も確認されており,衝撃力の存在を思わせる証言も数多く存在する.本研究は,このような現象全てを,採録波の,しかも主に水平動のみによって説明しようとする現行の流れは不自然であるとの認識の下に,断層の破壊過程の解析から衝撃的地震動発生のメカニズムにアプローチした.さらにこれと並行して,より高周波側まで帯域を伸ばした改良型の地震計を作成し,高周波成分を含む地震波の採録に努めて以下のような成果を得た.
(1)衝撃的地震動発生メカニズムの再検討
衝撃的地震動発生原因の再度の洗い出しと,構造物被害との関連の再検討をった
(2)地震観測
岩盤上で上下動に的を絞って定点観測を続け,同じ地震に対してサーボ型加速度計と圧電型加速度計の双方の記録を収録した.
(3)FEMプログラムによる衝撃的地震動のシミュレーション
断層面にジョイント要素を配置した3次元シミュレーションを行い,断層近傍の地震動加速度,速度,変位波形を求めてその特徴を検討する.
(4)衝撃的地震動の存在についての考察
シミュレーション,観測を通してその存在についての考察を行なった.

Research Products

• [Publications] 清野純史: "衝撃的地震動についての一考察"(続)兵庫県南部地震における構造物の衝撃破壊に関するシンポジウム論文集. 107-116 (1999)
• [Publications] 清野純史: "震源近傍の強震動特性について"第25回地震工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 65-68 (1999)
• [Publications] Sumio SAWADA: "Design Spectra for the Seismic Deformation Method defined on Ground Surface"Proc. of 2nd International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering. Vol.2. 501-506 (1999)
• [Publications] Junji KIYONO: "Spatial Distribution of Peak Acceleration during the 1999 Taiwan Earthquake"Proc. of the Thirteen KKNN Symposium on Civil Engineering. 255-260 (2000)
• [Publications] Hitoshi MOROKAWA: "Phase Characteristics of Source Time Function Modeled by Stochastic Impulse Train"Proc. of 12th World Conference on Earthquake Engineering. (2001)
• [Publications] 清野純史: "計測震度の工学的吟味と組合せ震度導入の意義"土木学会論文集. No.682/I-56. 267-278 (2001)