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中地震に特化した設計用入力地震動作成手法提案による想定のパラダイムシフト

Research Project

Project/Area Number 20H00268
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 23:Architecture, building engineering, and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

高井 伸雄  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10281792)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前田 宜浩  国立研究開発法人防災科学技術研究所, マルチハザードリスク評価研究部門, 主任研究員 (00594160)
越川 武晃  北海道大学, 工学研究院, 助教 (10399983)
地元 孝輔  香川大学, 創造工学部, 准教授 (40713409)
神野 達夫  九州大学, 人間環境学研究院, 教授 (80363026)
重藤 迪子  九州大学, 人間環境学研究院, 助教 (90708463)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥45,370,000 (Direct Cost: ¥34,900,000、Indirect Cost: ¥10,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2020: ¥19,630,000 (Direct Cost: ¥15,100,000、Indirect Cost: ¥4,530,000)
Keywords中規模地震 / 2018年北海道胆振東部地震 / 強震動 / 速度構造 / プレート境界地震 / プレート内地震 / 地下構造 / 浅部地盤 / 内陸地震 / スラブ内地震
Outline of Research at the Start

2018年北海道胆振東部地震(MJMA 6.7,深さ37 km)のような発生頻度の比較的高い中地震での危険な強震動を見過ごしたままの防災施策で良いのだろうか?本研究グループでは本地震発生直後から,震源域の危険な強震動の発生要因究明を実施してきた.本課題では,これらの知見を基に,本地震の強震動の生成要因の解明を進め,強震動および建物被害空間分布を検証し,さらに,他の過去の内陸中地震における強震動分布の検討整理を実施することで,中地震の強震動作成手法を提案を試みる.

Outline of Annual Research Achievements

千島海溝付近のプレート境界およびプレート内で発生する地震,M5.0以上の159地震を対象として,スペクトルインバージョン法により,震源特性,減衰特性,地盤増幅特性を周波数毎に分析した.
福島沖で2021,2022年に発生したスラブ内地震のラディエーションパターンが周波数,距離によりどのように変化するかを分析した.観測点の浅部速度構造探査の精度の確認のため,2020年10月から実施している北見市における7点同時微動アレー探査と表面波探査,地震観測,電気探査,レーダー探査を継続した.地下水位の影響が地震波伝播にどのように影響するかの検討を開始した.
2023年2月6日に発生したトルコ・シリア地震の被害が発生した地域で,地震時の強震動の評価を目的として2023年3月から12月まで,臨時余震観測を実施した.余震観測の範囲は北からアディアマン,パザルジック,カフラマンマラッシュ,イスケンデルン,アンタキア,サマンダーに4機関で20地点設置した緊急プロジェクトに,本研究課題と重要な関連があるため,参加した.それにより,特に南部のアンタキア地域では,被害を発生させた強震動が,断層近傍での断層の破壊伝播の影響のみならず,地盤増幅による影響がみられることが明らかになった.
地下構造を推定済みである2018年北海道胆振東部地震で甚大な地震動による建物被害が発生したHKD126観測点に加え,前年度に引き続き,震度7が記録された気象庁鹿沼観測点から直後に臨時余震観測点を設置した地点での観測記録を用いた自己相関関数の検討を継続した.そのなかでも,推定された地下構造をもとに,波数積分法,差分法を用いて,地震基盤傾斜の影響がどのように,自己相関関数の形状に変化を及ぼすかの数値実験による検討を実施した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定していた対象とする地震データの収集,解析等が実施できている.千島海溝で発生する地震の震源・伝播経路・地盤増幅特性に関する解析結果は,国内学会,国際会議で発表している.対象地域の観測地点での速度構造探査の実施に加え,当初の予定には含まれなかったものの,2023年2月に発生したトルコ・シリア地震における危険な地震動発生エリアでの臨時余震強震観測を実施し,貴重な観測結果を蓄積した.昨年までで,3本の査読付き論文として公開した,表層の速度構造探査の精度の季節変動性に関して,通年での実験を継続している.2018年北海道胆振東部地震における危険な地震動の発生地域付近で地震発生直後に実施した臨時余震強震観測の記録を基に,自己相関関数解析を用いて検討を継続した.これには,既往の地下構造を用いて,波数積分法,差分法により,地震記録の自己相関関数が,地下構造の変化,震源位置等によりどのように変化するのかを検討した.断層近傍の地震動に関しては,2015年のネパールゴルカ地震で発生した震源近傍の速度パルスに関して,理論的検討を実施した成果を国際会議で発表した.このように,新たに発生した地震等を対象に観測,解析が加わっており,当初の計画とは異なるものの,順調に研究は進展していると考えている.

Strategy for Future Research Activity

引き続き,2018年北海道胆振東部地震の高震度領域における,地震基盤の変化が強震動に与えた影響を検討する.本年度に着手した,強震記録の自己相関関数に地震基盤の傾斜が与える影響をより詳細に数値実験により検討する.千島海溝南部を震源とする中~大地震のデータベースを用いた,震源・伝播経路・地盤増幅特性のスペクトルインバージョンによる抽出において,基準点とした地点の地下構造に関しての再検討の必要性が判明したため,基準点の再選定,もしくは,現在の基準点の地下構造の再推定を含めて,全特性の推定精度の向上を目指す.2024年1月に発生した能登半島地震の地震記録も精力的に収集し,現地調査も含め,内陸地殻内地震による危険な地震動の発生要因を,本地震も対象に含めて,実施する.
これまでに実施した検討をまとめ,中地震における危険な地震動の発生要因を整理して,まとめ,評価手法に関する事項をまとめることで,研究のまとめにつなげる.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] AFAD, Turkey/Istanbul University-Cerrahpasa/Kocaeli University(トルコ)

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  • [Journal Article] Examination of one-dimensional S-wave velocity structure using strong-motion data for high-seismic-intensity area during the 2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquake2023

    • Author(s)
      Nakagawa Naofumi, Takai Nobuo, Shigefuji Michiko
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 75 Issue: 1 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01802-x

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Surface wave and microtremor array explorations in Kitami City, Hokkaido, for evaluating seasonal variation of site amplification in a cold region2022

    • Author(s)
      高井伸雄, 中川尚郁, 重藤迪子, 野本真吾, 岸川鉄啓, 堀田淳, 川尻峻三, 津野靖士, 山中浩明
    • Journal Title

      BUTSURI-TANSA(Geophysical Exploration)

      Volume: 75 Issue: 0 Pages: 98-104

    • DOI

      10.3124/segj.75.98

    • ISSN
      0912-7984, 1881-4824
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      2022 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Seasonal variation of site amplification characteristics estimated by weight-drop measurement and seismic observation in a cold region2022

    • Author(s)
      津野靖士, 山中浩明, 川尻峻三, 小笠原明信, 高井伸雄, 中川尚郁, 重藤迪子, 野本真吾, 岸川鉄啓, 堀田淳
    • Journal Title

      BUTSURI-TANSA(Geophysical Exploration)

      Volume: 75 Issue: 0 Pages: 56-63

    • DOI

      10.3124/segj.75.56

    • ISSN
      0912-7984, 1881-4824
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      2022 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Electrical surveys in Kitami city, Hokkaido, for evaluating seasonal variation of site amplification in cold region2022

    • Author(s)
      堀田淳, 野本真吾, 岸川鉄啓, 山中浩明, 川尻峻三, 津野靖士, 高井伸雄, 中川尚郁, 重藤迪子
    • Journal Title

      BUTSURI-TANSA(Geophysical Exploration)

      Volume: 75 Issue: 0 Pages: 89-97

    • DOI

      10.3124/segj.75.89

    • ISSN
      0912-7984, 1881-4824
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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal variation on the results of surface wave analysis by multichannel active source at the cold region in Japan2021

    • Author(s)
      Takai Nobuo、Tsukamoto Akari、Nakagawa Naofumi、Shigefuji Michiko、Nomoto Shingo、Horita Jun、Kishikawa Tetsunori、Kawajiri Shunzo、Tsuno Seiji、Yamanaka Hiroaki
    • Journal Title

      Proceedings of the 14th SEGJ International Symposium

      Volume: 14 Pages: 95-98

    • DOI

      10.1190/segj2021-026.1

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Examination of the S-wave velocity structures by the autocorrelation function using the strong motion records in the Ishikari Plain2021

    • Author(s)
      Nakagawa Naofumi、Takai Nobuo、Shigefuji Michiko
    • Journal Title

      Proceedings of the 14th SEGJ International Symposium

      Volume: 14 Pages: 307-310

    • DOI

      10.1190/segj2021-081.1

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  • [Presentation] 勇払平野東部における強震記録の自己相関関数を用いた傾斜基盤構造の推定の検討2023

    • Author(s)
      中川尚郁, 高井伸雄, 重藤迪子
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    • Author(s)
      中川尚郁, 高井伸雄, 重藤迪子
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  • [Presentation] 2021年・2022年福島県沖地震におけるS波放射特性の検討2023

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      杉本尚俊, 高井伸雄
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      JpGU 2023
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  • [Presentation] Temporary Strong Ground Motion Observation in Damaged Areas of the 2023 Kahramanmaras Earthquake2023

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      YAMANAKA Hiroaki, TAKAI Nobuo, YOSHIMI Masayuki, TSUNO Seiji, OZMEN Tuna, OZEL Oguz, CAKA Deniz, DURAN Pinar, ASKAN Aysegul, BARIS Serif, MIYAKE Hiroe, CHIMOTO Kosuke, ONO Towa, ARSLAN Mehmet Safa, ALBAYRAK Kubilay
    • Organizer
      第16回日本地震工学シンポジウム
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 千島海溝南部で発生する中規模以上の地震の震源特性の検討2023

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      高井伸雄, 重藤迪子
    • Organizer
      日本建築学会大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Theoretical Examination for the Wide Width Velocity Pulses Generated by Shallow Low Angle Thrust.2023

    • Author(s)
      Takai Nobuo, Shigefuji Michiko
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      Physics-Based Ground Motion Modeling
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
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      Takai Nobuo, Shigefuji Michiko, Iwazaki Momoko
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2021年2月13日と2022年3月16日に発生した福島県沖の地震の広域強震動分布の比較2022

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      高井伸雄, 重藤迪子
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      日本建築学会大会
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      2022 Annual Research Report
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      高井伸雄, 中川尚郁, 岩崎桃子, 堀田淳, 野本真吾, 岸川鉄啓, 重藤迪子, 川尻峻三, 津野靖士, 山中浩明
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      物理探査学会第146回学術講演会
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  • [Presentation] 寒冷地における不整形地盤の地盤震動特性評価を目的とした北見市での重錘落下測定とボアホール地震観測2022

    • Author(s)
      津野靖士, 山中浩明, 高井伸雄, 川尻峻三, 中川尚郁, 重藤迪子, 小笠原明信, 野本真吾, 岸川鉄啓, 堀田淳
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      物理探査学会第146回学術講演会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 寒冷地の精緻な表層地盤の季節変動把握のための 北見市における高密度表面波探査2022

    • Author(s)
      高井伸雄,中川尚郁,岩崎桃子,堀田淳,野本真吾,岸川鉄啓,重藤迪子,川尻峻三,津野靖士,山中浩明
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      物理探査学会春季学術講演会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 寒冷地における不整形地盤の地盤震動特性評価を目的とした北見市での 重錘落下測定とボアホール地震観測2022

    • Author(s)
      津野靖士,山中浩明,高井伸雄,川尻峻三,中川尚郁,重藤迪子,小笠原明信,野本真吾,岸川鉄啓,堀田淳
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      物理探査学会春季学術講演会
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  • [Presentation] 2021年2月13日と2022年3月16日に発生した福島県沖の地震の広域強震動分布の比較2022

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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 2018年北海道胆振東部地震の臨時強震観測点における微動アレイ探査と自己相関関数解析によるS波速度構造の推定2022

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      中川尚郁,高井伸雄,重藤迪子
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      日本建築学会2022年度大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 寒冷地における地盤震動特性の評価を目的とした北見市での各種物理探査 - 重錘落下加振データと地震データの季節変動特性 -2021

    • Author(s)
      津野靖士,山中浩明,高井伸雄,川尻峻三,中川尚郁,野本真吾,堀田淳,重藤迪子
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      物理探査学会秋季学術講演会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 強震観測記録に基づく根室半島沖で発生する地震の高周波励起特性の比較2021

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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 2021年2月13日福島県沖の地震と周辺で発生した同規模の地震との広域強震動分布の比較2021

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      日本建築学会2021年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 2018年北海道胆振東部地震の臨時強震観測点の余震記録を用いた自己相関関数2021

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      中川尚郁・高井伸雄・ 重藤迪子
    • Organizer
      日本建築学会2021年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 寒冷地の表層地盤における表面波探査結果の季節変動-北見市における事例-2021

    • Author(s)
      塚本あかり・中川尚郁・高井伸雄・ 重藤迪子・ 津野靖士・山中浩明
    • Organizer
      日本建築学会2021年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] SITE AMPLIFICATION CHARACTERISTICS IN THE SEVERELY DAMAGED AREA DURING THE 2018 HOKKAIDO EASTERN IBURI EARTHQUAKE WITH AFTERSHOCK RECORDS2021

    • Author(s)
      Naofumi Nakagawa/ Nobuo Takai/ Michiko Shigefuji/ Tsutomu Sasatani
    • Organizer
      The 6th IASPEI / IAEE International Symposium: Effects of Surface Geology on Seismic Motion August 2021
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] SITE EFFECT AT HEAVY DAMAGED AREA DURING THE 2018 HOKKAIDO EASTERN IBURI EARTHQUAKE2021

    • Author(s)
      Nobuo Takai/ Michiko Shigefuji
    • Organizer
      The 6th IASPEI / IAEE International Symposium: Effects of Surface Geology on Seismic Motion August 2021
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 寒冷地における地盤震動特性の評価を目的とした北見市での各種物理探査-概要と地震観測データの初期分析結果-2021

    • Author(s)
      津野靖士・山中浩明・高井伸雄・川尻峻三・中川尚郁・野本真吾・堀田淳・重藤迪子
    • Organizer
      物理探査学会春季学術講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 寒冷地における地盤震動特性の評価を目的とした北見市での各種物理探査-表面波探査法を用いた探査結果の季節変動-2021

    • Author(s)
      高井伸雄・塚本あかり・中川尚郁・岩崎桃子・木内真莉菜・堀純平・Fong Imogen・野本真吾・堀田淳・岸川鉄啓・重藤迪子・川尻峻三・津野靖士・山中浩明
    • Organizer
      物理探査学会春季学術講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 寒冷地における地盤震動特性の評価を目的とした北見市での各種物理探査-電気探査及び地中レーダ探査結果の変動-2021

    • Author(s)
      岸川鉄啓・野本真吾・堀田淳・山中浩明・川尻峻三・津野靖士・高井伸雄・重藤迪子
    • Organizer
      物理探査学会春季学術講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 2018年北海道胆振東部地震の余震記録を用いたK-NET鵡川観測点における地盤増幅特性2020

    • Author(s)
      中川尚郁・高井伸雄・ 重藤迪子
    • Organizer
      日本建築学会2020年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 2018年北海道胆振東部地震の震央南西部の高震度観測点における地盤増幅特性2020

    • Author(s)
      田中翔真・重藤迪子・神野達夫・高井伸雄
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      日本建築学会2020年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 余震・微動観測に基づく2018年北海道胆振東部地震の大速度観測地域の地盤増幅特性2020

    • Author(s)
      高井伸雄・中川尚郁・重藤迪子・ 田中翔真・神野達夫
    • Organizer
      第48回地盤震動シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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