地震断層近傍の地盤変形の空間分布を考慮した構造物の破壊モードの制御

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12355020
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小長井 一男 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50126471)
• 研究分担者: 松島 亘志 筑波大学, 機能工学系, 講師 (60251625) ; 目黒 公郎 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (40222343) ; 堀 宗朗 東京大学, 地震研究所, 助教授 (00219205) ; 山口 嘉一 建設省土木研究所, フィルダム研究室, 室長(研究職)
• キーワード: 地震断層 / 地盤変形 / 地震災害 / 大変形解析 / 地震防災

研究概要

1999年、トルココジャエリ地震、そして台湾集集地震と立て続けに発生した巨大地震は、その希有な規模の断層変位と断層上に位置した構造物被害の甚大さという点で特筆すべきものであり、地震工学の研究者に、地盤の強いゆれで構造物が揺すられるという従来の想定シナリオに留まることを許さず、断層進展に伴う著しい地盤変形を想定し適切な対応を検討することを強く迫っている。本研究の目的は(1)このような大変形と変形の局所化を推定するツールを開発するとともに、そのような変形に応じて(2)適切な破壊形態を実現するような構造設計の方法を実験的あるいは解析的な手段で具体的に模索するものである。本年度は、(a)有限要素法のように解析格子の著しい変形に伴う制約のない、格子を空間に固定するEuler流の解析手法LPFDM(Largangian Particle Finite Difference Method)で地盤の大変形を追跡できることを明らかにし、(b)確率関数空間と実物理関数空間での関数展開に基づいた,新しい非線形確率有限要素法による雁行断層の支配パラメータの検討を行い、さらに(c)AEM(Applied ElementMethod)という新たな大変形解析手法の適用の検討を進めた。また本研究の目的は海外の研究者の賛同するところとなり、アメリカ、トルコ、台湾から研究者が参加し、また土木学会の協賛も得て、平成13年1月11,12の両日、1^<st>Workshop on Seismic Fault-induced Failuresを開催するに至った。

研究成果

• [文献書誌] KONAGAI,K.,KAMIYA H.and NISHIYAMA S.: "Deformation Build up in Soils during the Kobe Earthquake of 1995"Proceeding of the Workshop on Seismic Fault-induced Failures. 1. 81-90 (2001)
• [文献書誌] KONAGAI,K.and JOHANSSON Jorgen: "Lagrangian Particles for Modeling Large Soil Deformations"Proceedings of the Workshop on Seismic Fault-induced Failures. 1. 99-106 (2001)
• [文献書誌] HORI,M.,AMDERS,M.and GOTOH Hirohide: "Model Experiment and Numerical Simulation of Surface Earthquake Fault Induced by Stick Slip"Proceedings of the Workshop on Seismic Fault-induced Failures. 1. 91-98 (2001)
• [文献書誌] KUMAR,P.and MEGURO K.: "Applied Element Simulation of Non-Linear Behavior of Dip-Slip Faults for Studying Ground Surface Deformation"Proceedings of the Workshop on Seismic Fault-induced Failures. 1. 107-118 (2001)
• [文献書誌] YAMAGUCHI,Y.: "Experimental Study on Identification of Filter Cohesion"Proceedings of the Workshop on Seismic Fault-induced Failures. 1. 119-128 (2001)