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短周期微動のアレイ観測に基づく地盤探査システムの実用化と地盤地震工学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 06555169
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

時松 孝次  東京工業大学, 工学部, 教授 (50134846)

研究分担者 井合 進  港湾技術研究所, 地盤振動研究室, 室長
翠川 三郎 (皐川 三郎)  東京工業大学, 総合理工学研究科, 教授 (00143652)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1995年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1994年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード微動 / アレイ観測 / 表面波 / S波速度構造 / レイリー波 / ラブ波 / FKスペクトル解析 / 地盤増幅特性 / 地盤の増幅特性 / 短周期微動 / 地盤探査 / 地盤災害 / 地盤の固有周期 / 逆解析
研究概要

微動に含まれる表面波の特性を明らかにし、その工学的利用法を検討するため、アレイ観測から微動の水平動および鉛直動の分散曲線を迅速に求める計測解析処理システムを作製した。地盤構造が分かっている2地点で、提案システムを用い一昼夜にわたる微動のアレイ観測を行い、(1) FKスペクトル解析から求めた鉛直成分、水平動合成成分の分散性は、微動の到来方向が日変化しても安定していること、鉛直成分はレイリー波、水平動合成成分はレイリー波とラブ波の間の性質を示すこと、(2)水平動合成成分の位相速度は、水平動伝播方向成分および直交方向成分のパワー比に依存して、両者の位相速度の間の値をとる傾向があること、(3)鉛直成分、水平動合成成分、伝播方向成分、直交方向成分が同一方向から伝播するサイトでは、水平動伝播方向成分・直交方向成分からレイリー波およびラブ波の特性を有る程度の精度で抽出できる可能性があること、(4)微動の到来方向が複数あるサイトでは、水平動伝播方向成分と直交方向成分からレイリー波とラブ波両方の特性を直接抽出することが難しいこと、(5)微動の分散性は表面波高次モードの影響を受けて逆分散するが、微動にどのモードが卓越するかを判断するために、振幅スペクトルを用いることが有効であることを示した。以上をまとめ、微動観測から地盤構造を同定する手法を示した。
提案手法の妥当性を確認するため、神戸市住吉地区で微動のアレイ観測および1点移動観測を行い、鉛直動分散性の逆解析および水平鉛直振幅比の検討から、深度2kmまでのS波速度構造断面を推定した。このモデルを用いて1次元有効応力解析を行い、地震動強さおよび建物被害分布の関係を検討した。その結果、推定された地震動強さは、建物被害と良く対応し、提案手法の有効性が確認された。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 時松 孝次: "短周期微動に含まれる表面波の性質と地盤構造の関係" 日本建築学会構造系論文報告集. 472. 47-55 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 時松 孝次: "3次元多層地盤における地表面鉛直点加振の応答変位に対するレイリー波と実体波の寄与" 日本建築学会構造系論文報告集. 476. 95-101 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 時松 孝次: "3次元多層地盤における地表面水平点加振の応答変位に対する表面波と実体波の寄与" 日本建築学会構造系論文報告集. 481. 47-54 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kohji TOKIMATSU: "Geotechnical Site Characterization Using Surface Waves" Proc.,of IS Tokyo '95/First International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering. 1-36 (1995)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kohji TOKIMATSU: "Three-Dimensional Soil Profiling in Kobe Area Using Microtremors" 11th World Conference on Earthquake Engineering. (発表予定). (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirodhi ARAI: "Comparison of Local Amplifications Estimated From Microtremor F-K Spectrum Analysis with Earthquake Records" 11th World Conference on Earthquake Engineering. (発表予定). (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokimatsu, K., Arai, H., and Sakai, J: "Characteristics of Surface Waves in Short-Period Microtremors and Their Relation to Shear-Wave Structures" Jour.of Structural and Construction Engineering, AIJ. No.472. 47-55 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokimatsu, K.and Tamura, S.: "Contribution of Rayleigh and Body Waves to Displacement Induced by a Vertical Point Force on A Layred Elastic Half-Space" Jour.of Structural and Construction Engineering, AIJ. No.476. 95-101 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokimatsu, K.and Tamura, S.: "Contribution of Surface and Body Waves to Displacement Induced by a Horizontal Point Force on a Layred Elastic Half-Space" Jour.of Structural and Construction Engineering, AIJ. No.481. (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokimatsu, K.and Arai, H.: "Estimation of Local Site Conditions in Kushiro City 1995 Based on Array Observation of Microtremors" Proc., 3rd Int.Conf.on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics. Vol.2. 599-602 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokimatsu, K.: "Geotechnical Site Characterization Using Surface Waves" First International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering. Vol.3 (in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokimatsu, K., Arai, H., and Asaka, Y.: "Three-Dimensional Soil Profiling in Kobe Area Using Microtremors" Proc., 11th World Conf.on Earthquake Engineering. (in press). (1996)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, H., Tokimatsu, K., and Abe, A.: "Comparison of Local Amplifications Estimated from Microtremor F-k Spectrum Analysis with Earthquake Records" Proc., 11th World Conf.on Earthquake Engineering. (in press). (1996)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 時松 孝次: "短周期微動に含まれる表面波の性質と地盤構造の関係" 日本建築学会構造系論文報告集. 472. 47-55 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 時松 孝次: "3次元多層地盤における地表面鉛直点加振の応答変位に対するレイリー波と実体波の寄与" 日本建築学会構造系論文報告集. 476. 95-55 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 時松 孝次: "3次元多層地盤における地表面水平点加振の応答変位に対する表面波と実体波の寄与" 日本建築学会構造系論文報告集. 481. 47-54 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kohji TOKIMATSU: "Geotechmical Site Characterizaion Using Surface Waves" Proc., of Tokyo '95/First International Conference on Earthquake geoterchnical Engineering. 1-36 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kohji TOKIMATSU: "Three-Dimensional Soil Profiling in Kobe Area Using Microtermors" 11th World Conference on Earthquake Engineering. 発表予定. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 時松 孝次: "短周期微動に含まれる表面皮の性質" 第9回日本地震工学シンポジウム論文集. 457-462 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 時松 孝次: "微動のアレイ観測から推定した釧路気象台と釧路港湾の地盤特性と地震導特性" 第9回日本地震工学シンポジウム論文集. 163-168 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 時松 孝次: "短周期微動に含まれる表面皮の性質(その2)" 第29回土質工学研究発表会. 1125-1126 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kohji TOKIMATSU: "S-Wave Exploration Using Short-Period Microtremors" Proc.,13 Int.Conf.on Soil Mechnics and Foundation Engrg.1333-1336 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 時松 孝次: "短周期微動の水平鉛直振幅比と地盤特性の関係" 日本建築学会構造系論文報告集. 457. 11-18 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 新井 洋: "短周期微動に含まれる表面皮の性質(その3)" 第30回土質工学研究発表会. (発表予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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