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2018 年度 実績報告書

超高密度観測記録に基づく地盤及び構造物の地震時挙動の確率論的同定手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H02990
研究機関東京工業大学

研究代表者

盛川 仁  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (60273463)

研究分担者 宮本 崇  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (30637989)
後藤 浩之  京都大学, 防災研究所, 准教授 (70452323)
飯山 かほり  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (90711870)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード超高密度地震観測 / 地震応答 / 相関関数 / 伝達関数 / パワースペクトル
研究実績の概要

前年度までに微動の直線アレーを用いて基盤傾斜を同定するにあたって,基盤が深いところで傾斜している場合や,コントラストの高い層が複数あるような場合は必ずしも正しく傾斜を推定できないことが明らかになった。そのため,H30年度は堆積層が複雑な層構造を有する場合に基盤傾斜を推定可能かどうかを改めて検討した。検討にあたっては詳細な地盤構造が明らかとなっている場所での微動の観測記録を用いるとともに,実地盤においてしばしばみられる地盤構造をモデル化して数値解析を行った。その結果,拡散波動場の仮定が満足されないような狭い範囲で閉じた溺れ谷構造や,ミラージュ層を有する堆積地盤においては適用が困難であることを示し,提案手法の適用範囲を明確にした。
さらに,構造物の固有モードの同定手法として知られるFDD (Frequency Domain Decomposition)法が地盤の固有振動モードの同定に応用可能であるかどうかを観測及び数値解析によって検討した。拡散波動場の理論が適用できない場合でも、FDD法によって低次の固有モードであればある程度妥当な精度で推定できる可能性を示した。また,地盤震動の空間変動を観測値を用いてベイズ推定の手法を用いて逐次的にモデル化する手法を提案した。
一方,構造物については,固有振動数が近接する場合,固有振動数の同定が難しい,という問題がある。そのため,スペクトルの周波数分解能をより高くするために,通常のフーリエ変換以外の方法を用いて周波数特性を求めて相互スペクトル行列を構成する手法についての検討に着手した。また,前年度までに行ってきた構造物での微動観測記録の解析を継続して,設計と実構造物の整合性について検討をすすめ,構造物の連成が固有モードに及ぼす影響を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A point-estimate based method for soil amplification estimation using high resolution model under uncertainty of stratum boundary geometry2019

    • 著者名/発表者名
      Iiyama Kahori、Yoshiyuki Atsushi、Fujita Kohei、Ichimura Tsuyoshi、Morikawa Hitoshi、Hori Muneo
    • 雑誌名

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      巻: 121 ページ: 480~490

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2018.11.028

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Bayesian model reflecting uncertainties on map resolutions with application to the study of site response variation2018

    • 著者名/発表者名
      Chakraborty Anirban、Goto Hiroyuki
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 214 ページ: 2264~2276

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/gji/ggy260

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 震災前後の衛星撮影画像を入力とした深層学習モデルによる地震被害の判別2019

    • 著者名/発表者名
      宮本崇
    • 学会等名
      第9回インフラ・ライフライン減災対策シンポジウム
  • [学会発表] Earthquake Building Damage Detection Using 3D Spatio-Temporal Convolutional Neural Network and Multi-Temporal Satellite Imagery2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Miyamoto
    • 学会等名
      AAAI 2019 Artificial Intelligence for Natural Disasters Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] 不確定性に依存した空間解像度を持つ地盤増幅度分布のベイズモデリング2018

    • 著者名/発表者名
      Anirban Chakraborty,後藤浩之
    • 学会等名
      日本地震工学シンポジウム
  • [学会発表] 2018年大阪府北部の地震における茨木市周辺の余震観測2018

    • 著者名/発表者名
      後藤浩之,平井俊之,江口拓生,中本幹大,Anirban Chakraborty,山下大輝
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会
  • [学会発表] 微動アレー観測に含まれるばらつきを考慮した地盤増幅特性の評価法に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      林穂高,後藤浩之,澤田純男
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会
  • [学会発表] 深層学習を用いた周辺の観測波形に基づく震度分布推定の試み2018

    • 著者名/発表者名
      栗間淳,後藤浩之,澤田純男
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会
  • [学会発表] 光学衛星画像の時空間畳み込みニューラルネットワークによる地震被害の判別2018

    • 著者名/発表者名
      宮本崇
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第64回学術講演会
  • [学会発表] 時空間畳み込みニューラルネットワークによる衛星画像からの地震時構造物被害の検出2018

    • 著者名/発表者名
      宮本崇
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
  • [学会発表] 伝達関数に着目した入力パラメタに依存するモデル応答の統計的性質に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      飯山かほり・盛川仁・本山紘希・掘宗朗
    • 学会等名
      第15回日本地震工学シンポジウム
  • [学会発表] 不整形を有する基盤形状の推定における常時微動記録の適用性に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      石橋利倫・荒木豪・飯山かほり・盛川仁・坂井公俊
    • 学会等名
      第15回日本地震工学シンポジウム
  • [学会発表] 表層地盤の振動モードの同定におけるFDD法の適用性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐輔・飯山かほり・石橋利倫・荒木豪・坂井公俊・盛川仁
    • 学会等名
      第15回日本地震工学シンポジウム
  • [産業財産権] 改良地盤の改良効果の評価方法2019

    • 発明者名
      坂井公俊・田中浩平・荒木豪・盛川仁・飯山かほり
    • 権利者名
      坂井公俊・田中浩平・荒木豪・盛川仁・飯山かほり
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-003218

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公開日: 2019-12-27  

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