| 研究課題/領域番号 |
18K18879
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
澤田 純男 京都大学, 防災研究所, 教授 (70187293)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| キーワード | 地表断層 / 断層運動 / スリップパーティショニング / XFEM |
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| 研究実績の概要 |
ライフライン構造物のように空間的に複雑なネットワークを構成するシステムの地震対策を進めるためには，システム全体の機能が影響を受けることを避けるため，地表断層変位への対策が必要である．地表断層変位は，逆断層・正断層・横ずれ断層といった震源メカニズムに対応する地下の断層運動が支配的であって，それに対応した変位が表れると通常考えられている．ところがスリップーパーティショニングが生じた場合，例えば2016年熊本地震のように地下の右横ずれ運動と正断層運動を別々の地表断層変位によって解消する場合がある．本研究は，スリップパーティショニングを包含した地表断層変位の発生に関する新しい力学的理論を構築し，その高精度予測を目指すものである．
本年度は，スリップパーティショニングを表現するために必要となる分岐断層の表現方法について，これまでと異なる定式化による数値解析手法を構築した．分岐部は通常の有限要素法ではやや表現が難しく，また任意に発生して成長するような断層に対しては取り扱いが容易ではない．本研究では，これまでに提案されている拡張有限要素法（XFEM）に，新たに分岐断層を取り扱いやすくするような表現を導入した．具体的には，要素に対して自由度を付加する（エンリッチする）ような表現を分岐部分の表現に拡張するため，その拡張としてtip要素を考案し，その重ね合わせで分岐部分を表現するものである．この表現は，3枚の断層が重なるような分岐のみでなく，より多くの断層が要素内で重なり合う状況も自然な拡張として表すことができることが特徴である．この定式化について，数値的に検証の結果，妥当性が示された．また本年度は，その例題として，分岐断層を持つ熊本地震本震の動的破壊シミュレーションを試行した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
スリップパーティショニングの現象再現には至らなかったが，新たな拡張性の高い数値解析手法を構築できたため，今後の展開がより一層加速すると考えられる．
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究で新たに構築した表現を3次元問題に拡張することが必要である．適切な問題を選定した上でスリップパーティショニングの再現解析を順次進めていく予定である．
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