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断層運動及びそれによる地盤変状を考慮に入れた地震動作成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12650477
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関山口大学

研究代表者

三浦 房紀  山口大学, 工学部, 教授 (60109072)

研究分担者 坪井 利弘  永楽開発株式会社, 設計部, 主任研究員
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード断層運動 / 数値シミュレーション / くい違い量 / 地震波 / 3次元 / 2次元解析 / オンライン解析システム / インターネット / 耐震設計 / 断層モデル / 地震動 / 断層変異 / 3次元有限要素法 / 鳥取県西部地震 / 非線形有限要素法 / 3次元解析
研究概要

本研究では、まずΔτ_d=τ_y-τ_iの大きさと破壊伝播速度の関係を調べ、次にジョイント要素のばね定数と破壊伝播速度の関係を調べた。そして3次元解析結果と2次元解析結果の比較検討を行ない、2次元解析で実際の3次元現象が表現できるか否かを検討した。次に、どの程度実際の地震を再現できるかを調べるために、2000年鳥取県西部地震を対象にしてシミュレーションを行った。最後に、オンライン断層破壊過程シミュレータの開発を試みた。
以下に得られた主な結果を示す。
(1)破壊伝播速度がせん断速度の0.9倍になるジョイント要素のΔτ_dの大きさを決定した。
(2)適切なジョイント要素のばね定数を破壊伝播速度との関係で決定した。
(3)断層長さが長くなるにしたがって平均くい違い量は大きくなり、2次元解析結果に近づくことが明らかになった。そしてその関係を回帰式で表した。
(4)断層直上の点では2次元解析結果と3次元解析結果の波形の間に比較的よい一致が見られたが,断層からの距離が遠くなるに従ってその差が大きくなった。
(5)加速度,速度波形の最大値は2次元解析結果からほぼ直接推定することができ,変位波形の最大値は2次元結果を用いて回帰式で表せばほぼ推定可能であることが分かった。
(6)鳥取県西部地震のシミュレーションでは、くい違い量に関しては,他の研究による値をほぼ再現することができた。速度波形に関しては,米子観測点で両者の差が最も大きかった。一方,日野観測点の加速度記録は地中の観測波であり,表層地盤の影響が少ないので最も差が小さかった。
(7)インターネットを利用することにより、時間や場所、パソコンなどの使用機種などにかかわらずシミュレーションを行うことが本研究によって可能となった。またモデルのデータ作成や結果の表示など、今までと比較して極めて短時間で簡単に行うことができるようになった。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] 水本, 坪井, 三浦: "3次元有限要素法による2000年鳥取県西部地震の断層運動のシミュレーション"第26回地震工学研究発表会論文集. 377-380 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 水本, 三浦, 坪井: "3次元FEMによる断層モデルの解析に関する基本的研究"土木学会論文集. (投稿中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 水本, 三浦, 瀧本: "オンライン3次元断層破壊過程シミュレータの開発"土木学会論文集. (投稿中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Mizumoto, T. Tsuboi and F. Miura: "The simulation of fault rupture process of the Tottoriken-seibu earthquake by 3D FEM"Proc. Of the 26th earthquake engineering, Committee of Earthquake Engineering. JSCE. 377-380 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Mizumoto, F. Miura and T. Tsuboi: "Comparison of fault rupture process and earthquake Motions on and near the fault by 3D- and 2D-FEM"Journal of Structural Engineering and Earthquake Engineering. JSCE(in submission).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Mizumoto, F. Miura and T. Tsuboi: "Development of on-line 3D-FEM fault rupture simulator"Journal of Structural Engineering and Earthquake Engineering. JSCE(in submission).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 水本学千, 三浦房紀, 坪井利弘: "3次元有限要素法による2000年鳥取県西部地震の断層運動シミュレーション"第26回地震工学研究発表会 講演論文集. 第1分冊. 377-380 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 水本学千, 三浦房紀, 坪井利弘: "3次元有限要素法による2000年鳥取県西部地震の断層運動シミュレーション"第26回地震工学研究発表会講演論文集. 第1分冊. 377-380 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 水本学千,三浦房紀,坪井利弘: "有限要素法による断層モデルの解析法に関する基本的検討"第10回地域安全学会梗概集. 189-192 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 坪井利弘,三浦房紀,水本学千: "断層の深さが及ぼす地変と地震動に関する検討"第26回地震工学研究発表会 講演論文集. 第1分冊(未定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 水本学千,三浦房紀: "3次元有限要素法による鳥取県西部地震の断層運動シシュレーション"第26回地震工学研究発表会講演論文集. 第1分冊(未定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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