2003 Fiscal Year Annual Research Report

地震動の非定常位相特性のモデル化に関する研究

Research Project

Project/Area Number	13450187
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	佐藤忠信京都大学, 防災研究所, 教授 (00027294)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	本田利器京都大学, 防災研究所, 助手 (60301248) 澤田純男京都大学, 防災研究所, 助教授 (70187293)
Keywords	地震動 / 非定常性 / 位相のモデル化 / 群遅延時間 / ウェーブレット解析 / シミュレーション / 震源近傍特性
Research Abstract	本研究は地震動の位相特性の合理的なモデル化手法を確立することを目的とした。さらに、モデル化された非定常位相特性性の情報を用いて非定常な時系列のシミュレーションを可能にする方法論を開発することを第二の目的とした。地震動の位相特性をモデル化することは、地震動の非定常特性をモデル化することと同等であるので、時間-周波数領域における分解能の定義が明確なウェイブレット変換を用いて、地震動の非定常位相特性を抽出した上で、位相の周波数に関する微分で定義される群遅延時間の非定常性をモデル化した。具体的には、既存の地震動記録のデータセットから内陸直下地震の地震波形を抽出し、それらの地震動の観測記録をウェイブレット変換により帯域通過波形群に分解した。分解された波形に対して群遅延時間を計算した上で、各帯域上での群遅延時間も平均値と分散を計算した。これらの値を、断層破壊過程のパラメータと断層から観測点までの距離の関として表現した。最後にモデル化された群遅延時間を用いて地震動のシミュレーションを可能にするアルゴリズムを開発した。さらに、ランダム媒質中を伝播する実態波の群遅延時間を解析的に求めその平均値と分散の物理的な定義を明確にした。 15年度に得られた成果は以下のようである。 (1)任意の確率分布特性を有する乱数をシミュレートするためにマルコフチエンモンテカルロシミュレーション法を用いたアルゴリズムを開発した。 (2)開発した方法論を応答スペクトル準拠の設計用入力時震動のシミュレーションに適用できるようにした。 (3)地震動の非定常群遅延時間の空間相関特性をモデル化することによって、多点で観測された地震動観測記録を用いて、未観測点での地震動波形推定するための方法論を開発した。 (4)1999年台湾集集地震と1999年米国ショシュアツリー地震の観測記録を用いて、(3)で開発された方法論の有効性を確認した。 (5)開発した方法論を基にして、非定常時系列のシミュレーションの新しい体系を確立した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Ikumasa YOSHIDA, Tadanobu SATO: "Health Monitoring Algorithm by the Monte Calro Filter Based on Non-Gaussian Noise"Journal of Natural Disaster Science. Vol.24, No.2. 101-107 (2002)
[Publications] Tadanobu SATO, Yoshitaka MURONO, Akihiko NISHIMURA: "Phase Spectrum Modeling to Simulate Design Earthquake Motion"Journal of Natural Disaster Science. Vol.24, No.2. 91-100 (2002)
[Publications] Abraham I.Beltzer, Tadanobu Sato: "Probability distribution of wave velocity in heterogeneous media due to random phase configuration"Elsevier, Wave Motion, science direct. Vol.38. 221-227 (2003)
[Publications] Yuan Di, Tadanobu Sato: "Liquefaction analysis of saturated soils taking into account variation in porosity and permeability with large deformation"Computers and Geotechnics. Vol.30. 623-635 (2003)
[Publications] Abraham I.Beltzer, Tadanobu Sato: "Neural classification of finite elements"Computers & Structures. Vol.81. 2331-2335 (2003)
[Publications] 佐藤忠信, 室野剛隆: "位相情報を利用した非定常地震動のシミュレーション法"土木学会論文集. Vol.I-66, No.752,. 159-168 (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

地震動の非定常位相特性のモデル化に関する研究

Principal Investigator

佐藤 忠信 京都大学, 防災研究所, 教授 (00027294)

Research Products

[Publications] Ikumasa YOSHIDA, Tadanobu SATO: "Health Monitoring Algorithm by the Monte Calro Filter Based on Non-Gaussian Noise"Journal of Natural Disaster Science. Vol.24, No.2. 101-107 (2002)

[Publications] Tadanobu SATO, Yoshitaka MURONO, Akihiko NISHIMURA: "Phase Spectrum Modeling to Simulate Design Earthquake Motion"Journal of Natural Disaster Science. Vol.24, No.2. 91-100 (2002)

[Publications] Abraham I.Beltzer, Tadanobu Sato: "Probability distribution of wave velocity in heterogeneous media due to random phase configuration"Elsevier, Wave Motion, science direct. Vol.38. 221-227 (2003)

[Publications] Yuan Di, Tadanobu Sato: "Liquefaction analysis of saturated soils taking into account variation in porosity and permeability with large deformation"Computers and Geotechnics. Vol.30. 623-635 (2003)

[Publications] Abraham I.Beltzer, Tadanobu Sato: "Neural classification of finite elements"Computers & Structures. Vol.81. 2331-2335 (2003)

[Publications] 佐藤 忠信, 室野 剛隆: "位相情報を利用した非定常地震動のシミュレーション法"土木学会論文集. Vol.I-66, No.752,. 159-168 (2004)

佐藤忠信京都大学, 防災研究所, 教授 (00027294)

[Publications] 佐藤忠信, 室野剛隆: "位相情報を利用した非定常地震動のシミュレーション法"土木学会論文集. Vol.I-66, No.752,. 159-168 (2004)