2017 Fiscal Year Research-status Report
三次元の波動伝播を考慮した広域表層地盤モデルの高精度化に関する研究
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17K01308
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
高橋 広人 (高橋広人) 名城大学, 理工学部, 准教授 (00650821)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 敬 名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (00708373)
倉田 和己 名古屋大学, 減災連携研究センター, 特任准教授 (50579604)
飛田 潤 名古屋大学, 災害対策室, 教授 (90217521)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地震波干渉法 / 地下鉄振動 / 表層地盤 / デコンボリューション / 全域通過関数 / 擬似加振記録 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，地下鉄の列車振動による地表の加速度記録から地震波干渉法を適用して擬似加振記録の合成を試み、表層地盤の速度構造推定への適用性について検討した．計測は名古屋大学東山キャンパスの中央を南北に延びる地下鉄名城線の直上の四谷通沿いで全長245mの区間を5mオーバーラップさせた85mの3区間に分割し，微動計18台を5m間隔に配置して実施した．
地表では自動車や人が通行しているため，得られた加速度記録にはノイズが含まれる．この影響を除去するため，地震波干渉法において一般に行われる2点間の相互相関関数を上下方向同士，線路方向同士，線路直交方向同士で各162組求め，列車通過回数分足し合わせる方法（方法1）のほか，2点間の相互相関関数を1方の記録の自己相関関数で除し，これを列車通過回数分足し合わせる方法（方法2），2点間の相互相関関数に対して因数分解により得られる全域通過関数を列車通過回数分足し合わせる方法（方法3）の3通りの方法で擬似加振記録を作成した．
結果，方法2が擬似加振点から測線方向に反射波として伝播する位相が確認できた．また水平成分より鉛直成分で明瞭な擬似加振記録が得られ，地震波干渉法がP波速度の検出に有効であることを確認できた．表層地盤モデルにおいてP波速度は，3次元地震動シミュレーションにおいては地震波の反射・屈折に関係する重要なパラメータであるがN値やS波速度に比べて有用な資料は少ない．本結果は，三次元地盤構造モデルの作成において有用な情報を得る手段を示唆するものと考えられる．
また表層地盤構造を考慮した三次元有限差分法によるシミュレーションの試算を行い，地盤構造の三次元的な不整形の影響を確認するとともに，平面波入射による地震応答解析を行う場合モデル範囲を水平方向に大きく確保する必要があること等シミュレーションを行う上での留意点を整理することができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
表層地盤モデルの高精度化の手段として地震波干渉法の適用性を確認し，従来，物性値として積極的に用いられなかったP波速度構造を得る可能性があることを確認した．また明瞭な擬似加振記録を得るための方法について2点間の相互相関関数を1方の記録の自己相関関数で除す方法2が有効であることを確認した．
一方で主に2つの課題を残すこととなった．1つめは強震動予測に重要なS波速度構造の高度化のために水平成分の地震波干渉法による擬似加振記録の高度化を図ること．2つ目は地下鉄以深かつ工学的基盤以浅の地盤構造の高度化を図ることである．この課題についてH30年度に取り組んだ上で，H29年度に実施した名古屋大学東山キャンパス以外の箇所での実施により地盤条件による適用性の検討をすすめる．
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| Strategy for Future Research Activity |
H29年度の検討で明らかになった課題について対応を検討する．擬似加振記録の高度化については，鉛直アレー地震観測記録に基づく波形が伝播するシステム推定手法の地震波干渉法への適用を試みる．結果を踏まえ他の場所で実施し，適用性の検討をすすめる．
地下鉄以深かつ工学的基盤以浅の地盤構造の高度化については，特にS波速度構造の高度化に着目し，三次元地盤構造を捉えるため，到来方向を考慮したレイリー波の伝播速度を捉える地震波干渉法の適用を検討する．また三次元有限差分法による地表面加振の表面波の伝播シミュレーションを実施し，観測と比較して表面波伝播の地盤構造の空間変動との関係について検討する．
一方で地盤モデル閲覧システムの基本設計を行い，システムのプロトタイプ開発を行う．
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| Causes of Carryover |
H29年度に購入した計測機器に関わるデータ記録媒体の購入を予定していたが，計測機器の納品が遅延のために12月となりデータ記録媒体の喫緊の必要性が生じなかったため，H30年度に計画している表面波の到来方向を捉える地震波干渉法へ用いるデータ記録媒体の購入に充てる予定である．またH30年度の助成金は当初より予定しているシステム開発費，学会発表における旅費への使用を予定している．
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Research Products
(2 results)
