| 研究課題/領域番号 |
07680480
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
自然災害科学
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| 研究機関 | 宮城工業高等専門学校 (1996)
東北大学 (1995) |
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研究代表者 |
渋谷 純一 宮城工業高等専門学校, 建築学科, 教授 (70005461)
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| 研究分担者 |
遊佐 正樹 東北大学, 工学部, 教務職員 (00260422)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1996年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1995年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 地盤動 / アレー観測 / 空間変動 / コヒーレンス / 地盤の増幅特性 / 不均質地盤 / 多点入力 / 立体応答 / 地震動 / クロススペクトル / 平滑化 / アンサンブル平均 / 空間変動特性 / 有限要素モデル |
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| 研究概要 |
1.アレー観測記録に基づく地震動の空間変動特性評価
東北大学青葉山構内における4地点の地震動アレー観測記録を用いて、コヒーレンスにより地震動の空間変動特性を評価した。観測点はほぼ直線状に配置されており、全長は約1kmである。平均コヒーレンスは距離及び振動数の増加に対して急激に減少し、S波(Vs=400〜500m/s)1波長の距離に対してコヒーレンスは0.3〜0.4に低下した。また、地盤上の記録の岩盤の記録に対するスペクトル比として定義した表層地盤の増幅率は地震によってばらつきを示し、このばらつきの変動係数は地震動のコヒーレンスによって説明しうることを明らかにした。
2.不均質地盤モデルによる地震動空間変動の数値解析
地盤剛性がランダムに変動する不均質地盤の有限要素モデルを用いて、一様入射波による地表各点の地震動を計算し、それらの空間変動をコヒーレンスで評価した。解析パラメータは、地盤剛性の変動係数と相関距離である。コヒーレンスは地盤剛性の変動係数が大きいほど、また相関距離が小さいほど、距離と振動数に対して、急激に低下することを明らかにした。変動係数0.3、相関距離20mの結果が実測のコヒーレンスとよく対応する。
3.空間変動のある地震動入力による構造物の立体応答の解析
4本の柱から成る1スパン×1スパンの1層建物モデルに、空間変動を考慮した模擬地震動を各柱の位置に入力し、モデルの応答を計算した。解析のパラメータは、モデルのスパン長と固有周期である。
構造物のスパン長が大きくなると、構造物中心における並進応答は小さくなるが、全体のねじれ応答が大きくなる。これはスパン長が大きくなるほど、地震動相互の相関性が小さくなり、並進振動については平均化の効果が強く現れる一方、異なる地動によるねじれ成分入力が大きくなるためである。並進応答とねじれ応答の両方の影響を受ける柱の最大相対変位応答はスパン長の増大に対して低下する。
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