常時微動を利用した既設構造物の耐震性評価システムの開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16760378
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: 紺野 克昭 芝浦工業大学, 工学部, 助教授 (40276457)
• Keywords: 常時微動 / L字形アレイ観測 / 表層30mの平均S波速度(Vs30) / 増幅率 / 地震波の卓越周期 / レイリー波 / 地震記録 / 数値解析

Research Abstract

常時微動のL字形アレイ観測から表層30mの平均S波速度(Vs30)を推定する方法の確立を行っている.この方法は,常時微動に含まれるレイリー波の波長40mにおける位相速度がVs30とほぼ等しくなるという性質を利用したものである.したがって,微動からレイリー波の位相速度を推定できれば,Vs30が得られるという方法である.本研究では,通常行われる地震計を正三角形の頂点に置く三角形アレイ観測でなく,L字形に置くアレイ観測でも精度よく微動に含まれるレイリー波の位相速度を推定できることを実証的に示している.これにより,特に都市部での適用性が格段に向上している.
次に,Vs30と地震波の増幅率の関係を数値解析および地震記録の解析により行い,Vs30を用いた増幅率推定の可能性を検討している.はじめに,プレート境界タイプ,活断層タイプの実地震の記録および人工模擬波形の計23波と実際にPS検層で得られた150地点の地盤モデルを用いて,Vs30と地震波増幅率の関係を数値解析により検討した.その結果,Vs30と増幅率とには反比例の相関が見られること,また,この関係は地震波の卓越周期にも依存することを明らかにしている.そこで,本研究ではVs30と地震波の卓越周期を変数とした地震波増幅率を推定する評価式を提案している.この提案式は,実際の地震記録の基準点の最大加速度に対する各観測点の最大加速度の比から得られる増幅率と比較し,おおむね一致していることを確認している.ただし,後者の増幅率は,前者の数値解析から得られた増幅率に比べ大きい傾向にあり,その理由の解明は今後の課題である.