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地震動の非定常位相特性のモデル化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13450187
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関京都大学

研究代表者

佐藤 忠信  京都大学, 防災研究所, 教授 (00027294)

研究分担者 本田 利器  京都大学, 防災研究所, 助手 (60301248)
澤田 純男  京都大学, 防災研究所, 助教授 (70187293)
邸 元  京都大学, 防災研究所, 非常勤研究員
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード位相のモデル化 / 観測位相の空間内挿 / 回帰分析 / 群遅延時間 / 因果性 / 非定常性 / 地震動の模擬 / 群遅延時間の確立特性 / 地震動 / ウェーブレット解析 / シミュレーション / 震源近傍特性 / シュミレーション
研究概要

本研究は地震動の位相特性の合理的なモデル化手法を確立することを目的とした。さらに、モデル化された非定常位相特性性の情報を用いて非定常な時系列のシミュレーションを可能にする方法論を開発することを第二の目的とした。地震動の位相特性をモデル化することは、地震動の非定常特性をモデル化することと同等である。したがって、時間-周波数領域における分解能の定義が明確なウェーブレット変換を用いて、地震動の非定常位相特性を抽出した上で、位相の周波数に関する微分で定義される群遅延時間の非定常性をモデル化した。具体的には、既存の地震動記録のデータセットから内陸直下地震の地震波形を抽出し、それらの地震動の観測記録をウェーブレット変換により帯域通過波形群に分解した上で、分解された波形に対して群遅延時間を計算し、各帯域上での群遅延時間も平均値と分散を計算した。これらの値を、断層破壊過程のパラメータと断層から観測点までの距離の関として表現した。最後にモデル化された群遅延時間を用いて地震動のシミュレーションを可能にするアルゴリズムを開発した。
以上の目的に沿って、既往の観測記録のデータベース化を行い、そのデータを利用することにより以下の成果が得られた
(1)任意の確率分布特性を有する乱数をシミュレートするためにマルコフチエンモンテカルロシミュレーション法を用いたアルゴリズムを開発した。
(2)開発した方法論を応答スペクトル準拠の設計用入力時震動のシミュレーションに適用できるようにした。
(3)地震動の非定常群遅延時間の空間相関特性をモデル化することによって、多点で観測された地震動観測記録を用いて、未観測点での地震動波形推定するための方法論を開発した。
(4)1999年台湾集集地震観測記録を用いて、(3)で開発された方法論の有効性を確認した。
(5)開発した方法論を基にして、非定常時系列のシミュレーションの新しい体系を確立した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Response Characteristics of Base Isolation Structures Using Seismic Records During Taiwan Chi-Chi Earthquake"US-Japan Workshop on Smart Structures for Improved Seismic Performance in Urban Regions August 14, 2001.. (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohiro Kawanishi, Tadanobu, Sato: "Simulation of Earthquake Motions using Observed Phase"Proceedings of KAIST-Kyoto Univ. Joint Seminar on Earthquake Engineering. 1-7 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Tomohiro Kawanishi: "Simulation of Earthquake Motions Using Observed Phase Spectra-case studies for the 1999 CHI-CHI earthquake"Proceedings of Second Japan-Taiwan Workshop on Lifeline Performance and Disaster. 98-104 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Simulation of Earthquake Motions Based on Phase Information"Proceedings of 3rd International Workshop on Performance-Based Design and Retrofit of Transportation Facilities. 79-87 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤忠信, 室野剛隆, 川西智浩: "位相特性に着目した観測地震動の内挿-集集地震(1999)の観測記録を用いて-"土木学会論文集. Vol.I-60,No.710. 225-234 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Simulation of Earthquake Motions Based on Phase Information"12^<th> European Conference on earthquake Engineering. (CD-ROM487). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshitaka Murono, Tadanobu Sato, Masahiko Murakami: "Modeling of Phase Spectra for Simulation of Near-Fault Ground Motions"Proceedings of 15^<th> KKCNN 2002 Symposium on Engineering. 95-100 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono, Hai-Bo Wang, Akihiko Nishimura: "Design Spectra and Phase spectrum Modeling to Simulate Design earthquake motions : A Case study through Design Standards of Railway Facilities in Japan."Journal of Natural Disaster Science. Vol.23,No.2. 89-100 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono, Akihiko Nishimura: "Phase Spectrum Modeling to Simulate Design Earthquake Motion"Journal of Natural Disaster Science. Vol.24,No.2. 91-100 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 室野剛隆, 村上雅彦, 佐藤忠信: "断層近傍地震動の位相特性の経験的なモデル化"第11回日本地震工学シンポジウム論文集. 521-526 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono, Masahiko Murakami: "Modeling of Phase Spectra For Simulation of Near-Fault Design Earthquake, Advancing Mitigation Technologies and Disaster Response for Lifeline Systems"Technical Council on Lifeline Earthquake Engineering Monograph. Vol.25,No.25. 769-778 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤忠信, 室野剛隆: "位相情報を利用した非定常地震動のシミュレーション法"土木学会論文集. Vol.I-66,No.752. 159-168 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato,.Yoshitaka Murono: "Simulation of Earthquake Motion using Phase Information of Earthquake Motion"Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering. Vol.I-55, No.675. pp161-pp170 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Response Characteristics of Base Isolation Structures Using Seismic Records During Taiwan Chi-Chi Earthquake."US-Japan Workshop on Smart Structures for Improved Seismic Performance in Urban Regions. (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohiro Kawanishi, Tadanobu Sato: "Simulation of Earthquake Motions using Observed Phase"Proceedings of KAIST Kyoto Univ. Joint Seminar on Earthquake Engineering. pp1-pp7 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Tomohiro Kawanishi: "Simulation of EarthquakeMotions Using Observed Phase Spectra-case studies for the 1999 CHI-CHI earthquake-"Proceedings of Second Japan-Taiwan Workshop on Lifeline Performance and Disaster. pp98-pp104 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Simulation of Earthquake Motions Based on Phase Information"Proceedings of 3rd International Workshop on Performance-Based Design and Retrofit of Transportation Facilities. pp79-pp87 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono, Tomohiro Kawanishi: "Interpolation of Earthquake Motions Using Observed Phase Spectra Case Studies for the CHI-CHI Earthquake(1999)"Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering. Vol.I-60, No.710. pp225-pp234 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Simulation of Earthquake Motions Based on Phase Information"12^<th> European Conference on earthquake Engineering CD-ROM. 487. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshitaka Murono, Tadanobu Sato, Masahiko Murakami: "Modeling of Phase Spectra for Simulation of Near-Fault Earthquake Motions"12^<th> European Conference on earthquake Engineering CD-ROM. 279. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshitaka Murono, Tadanobu Sato, Masahiko Murakami: "Modeling of Phase Spectra for Simulation of Near-Fault Ground Motions"Proceedings of 15th KKCNN 2002 Symposium on Engineering. pp95-pp100 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono, Hai-Bo Wang. Akihiko Nishimura: "Design Spectra and Phase spectrum Modeling to Simulate Design earthquake motions: A Case study through Design Standards of Railway Facilities in Japan"Journal of Natural Disaster Science. Vol.23, No.2. pp89-pp100 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono, Akihiko Mishimura: "Phase Spectrum Modeling to Simulate Design Earthquake Motion"Journal of Natural Disaster Science. Vol. 24, No.2. pp97-pp100 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Murono; M.Murakami, T.Sato: "Experimental Modeling of Phase Spectrum of Near-Fault Earthquake"The 11th Japan Earthquake Engineering Symposium. pp521-pp526 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono, Masahiko Murakami: "Modeling of Phase Spectra For Simulation of Near-Fault Design Earthquake, Advancing Mitigation Technologies and Disaster Response for Lifeline Systems"Technical Council on Lifeline Earthquake Engineering Monograph. No.25, Vol. 25, No.25. pp769-pp778 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Simulation of Non-Stationary Earthquake Motion Based on Phase Information"Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering. Vol.I-66, No.752. pp159-pp168 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikumasa YOSHIDA, Tadanobu SATO: "Health Monitoring Algorithm by the Monte Calro Filter Based on Non-Gaussian Noise"Journal of Natural Disaster Science. Vol.24, No.2. 101-107 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tadanobu SATO, Yoshitaka MURONO, Akihiko NISHIMURA: "Phase Spectrum Modeling to Simulate Design Earthquake Motion"Journal of Natural Disaster Science. Vol.24, No.2. 91-100 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Abraham I.Beltzer, Tadanobu Sato: "Probability distribution of wave velocity in heterogeneous media due to random phase configuration"Elsevier, Wave Motion, science direct. Vol.38. 221-227 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yuan Di, Tadanobu Sato: "Liquefaction analysis of saturated soils taking into account variation in porosity and permeability with large deformation"Computers and Geotechnics. Vol.30. 623-635 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Abraham I.Beltzer, Tadanobu Sato: "Neural classification of finite elements"Computers & Structures. Vol.81. 2331-2335 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 忠信, 室野 剛隆: "位相情報を利用した非定常地震動のシミュレーション法"土木学会論文集. Vol.I-66, No.752,. 159-168 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Simulation of Earthquake Motions Based on Phase Information"Proceedings of the 3rd International Workshop on Performance-Based Design and Retrofit of Transportation. 79-87 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信, 室野剛隆, 川西智浩: "位相特性に着目した観測地震動の内挿-集集地震(1999)の観測記録を用いて-"土木学会論文集. Vol.717,No.I-61. 225-234 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Simulation of Earthquake Motions Based on Phase Information"12th European Conference on earthquake Engineering CD-R0M4872. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Murono, T.Sato, M.Murakami: "Modeling of Phase Spectra for Near-Fault Earthquake Motions"12th European Conference on earthquake Engineering CD-ROM279. (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信, 文龍, 渦岡良介: "砂の榴弾塑性構成式による液状化・流動過程の統一的解析,土木学会論文集"土木学会論文集. Vol.717,No.I-61. 9-25 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信, 文龍, 渦岡良介: "傾斜地盤の液状化・流動過程シュミレーション"土木学会論文集. Vol.III-61,No.722. 109-119 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信, 室野剛隆: "位相情報を用いた地震動のシュミレーション法"土木学会論文集. Vol.I-55, No.675. 113-123 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tadanobu Sato, Yoshitaka Murono: "Response Characteristics of Base Isolation Structures Using Seismic Records During Taiwan Chi-Chi Earthquake"US-Japan Workshop on Smart Structures for Improved Seismic Performance in Urban Regions August 14, 2001, Seattle, Wa, USA. 119-127 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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