| 研究課題/領域番号 |
23K04003
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
池田 隆明 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (40443650)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 表層地盤増幅特性 / 微動計測 / 非線形 / 地震動 / 平均せん断波速度 / 表層地盤 / 非線形増幅特性 / 微地形区分 / 地震被害想定 / 地盤特性値 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大規模な海溝型地震や内陸型地震の危険性は依然として高く、地震被害を軽減するためには有効な地震対策が必要である。表層地盤の増幅特性は地表の地震動に大きく影響を及ぼすことから、地震動評価、および地震動評価の結果が強く反映される被害想定においては非線形性を含め表層地盤の増幅特性を適切に評価することが重要である。一方、評価のためには詳細な地盤情報と労力が必要なため、広域な地震動評価では直接的な適用が難しいことから、システマチックに評価可能な手法が求められる。そこで、データベースとして整備が進められている微地形区分を活用し、微地形区分から表層地盤の非線形特性を考慮した増幅特性の簡便な評価手法を確立する。
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| 研究実績の概要 |
地震動は震源特性、伝播経路特性、サイト特性に影響を受けるが、その中でもサイト特性の影響が大きい。サイト特性の影響が大きい地点は軟弱な表層地盤を有していることが多く、強震時の地盤の非線形性を考慮することが不可欠となる。特定のサイトに対しては地盤調査に基づき地盤特性を詳細にモデル化することにより非線形性の評価が可能となってきたが、地震被害想定など広域にわたる評価では、これらの対応が困難であり、微地形区分から経験的に評価された平均せん断波速度を用いて増幅特性が評価されている。この方法には一定の有効性があるが、表層地盤の非線形性や振動数に依存した増幅特性の違いが考慮されておらず、地震動評価の精度向上に対しては解決すべき課題となっている。
本研究は、既往手法の有効性を担保したまま、簡易な方法で表層地盤の非線形増幅特性を考慮するものである。初年度は同じ平均せん断波速度を有する地盤でも、地盤構造によっては増幅特性が異なることに着目し、実地盤データを用いて表層地盤の地盤特性を分析した。地盤データは防災科学技術研究所が運用する強震観測網（K-NET）の各観測地点で公開されている地盤調査結果（1,014地点）を使用した。その結果、表層地盤厚さが20m以内である地点が半数以上を占めること、表層地盤の平均せん断波速度は220-240m/sが最も多く、250m/sよりも小さい地点が半数を占めることが分かった。また、地盤構造の分析結果から表層地盤が3層～6層のモデルを作成し、地盤の非線形性を考慮した地震応答解析と考慮しない地震応答解析を行い、非線形特性の影響を検討した。その結果、表層地盤の線形固有周期を指標とすることで表層地盤の非線形特性を基準化できる可能性が得られた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2024年能登半島地震が発生し、地震直後にしか行えない現地調査を優先したため、その時期に予定していた微動観測と記録の解析が遅延している。予定通りの研究成果が得られるように令和6年度の実施計画を変更して対応する。なお、能登半島地震の調査結果は当該研究に関連するため、研究計画に追加する。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度に実施予定であった微動観測と記録の解析を実施する。また、2024年1月1日に発生した能登半島地震についても現地調査を行い、地震観測地点を対象に個別に表層地盤非線形増幅特性を求め、当該手法の適用性についても検討を行う。
それ以外については当初予定通りの検討を行う。具体的には、時々刻々と変化する非線形特性を周波数特性に置き換えるため、追加の地震応答解析を行い、周波数非線形指標を検討する。その後、非線形指標を微地形区分と対比させ、微地形区分に応じた非線形変換指標（係数）を作成する。最後に検討結果（表層地盤非線形増幅特性の評価手法）を実地盤に適用し、手法の検証を行い、課題を抽出する。
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