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2021 年度 実績報告書

強震動予測のための微動を用いた不整形地盤構造推定システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H02287
研究機関京都大学

研究代表者

上林 宏敏  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (30300312)

研究分担者 長 郁夫  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (10328560)
新井 洋  国立研究開発法人建築研究所, 構造研究グループ, 上席研究員 (40302947)
大堀 道広  福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 准教授 (50419272)
吉田 邦一  一般財団法人地域地盤環境研究所, その他部局等, その他 (50425732)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード微動 / ピーク位相速度 / H/Vスペクトル / 実体波 / ラブ波 / レイリー波 / 京都盆地 / 大阪盆地
研究実績の概要

水平成層地盤モデルにおける微動による位相速度やH/Vスペクトルにおいて、従前の表面波場のみなならず、実体波を含む全波動場を対象とした評価手法の提案を行い、その妥当性を評価するため、実サイト(京都盆地基準ボーリング地点KD-1)における観測記録に基づく調査および分析を行った。
KD-1地点及びその周囲での微動の上下動アレイ記録及び3成分単点記録から求めたピーク状の位相速度及びH/Vスペクトルを求め、それらが実体波成分を含む全波動場の理論計算により再現できることを示した。さらに、基盤面のS波速度を超える仮想的な高速度層を基盤層の下方に接続したモデルに対して、表面波場の計算を行うことで、実体波と同様のピーク状の位相速度が再現できることが分った。
3次元大阪堆積盆地における模擬微動波形を用いた位相速度およびH/Vスペクトルの評価については、微動場に含まれるレイリー波(P-SV波)とラブ波(SH波)の各波動場への分離が有効であると考える。その分離手法の一つである、ヘルムホルツ分離の不均質な地盤における適用性について調べた(継続して検討中)。波動場として複雑な微動場への適用の前に、比較的コヒーレントな波動場で構成される断層震源モデルによる模擬地震動が既に作成されている2018年大阪府北部の地震による再現波形へ、へルムホルツ分離手法を適用し、各波動種別への分離波場について波動論的な見地から分離手法の妥当性を評価しているところである。

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

当初予定していた、微動のアレイ観測および単点3成分観測の実施が、新型コロナ感染症の拡大に伴う共同研究者や協力者の行動制限により、行えなかったため。

今後の研究の推進方策

京都盆地における微動のアレイ観測および3成分単点観測のデータ分析を基準ボーリング地点KD-1に加え、KD-1とは基盤面深度が異なるKD-0およびKD-2地点についても行い、ピーク状の位相速度およびH/Vスペクトルへの実体波の影響度合いが地下構造の違いによってどのように変わるかをを調べる。
微動のピーク状の位相速度分散曲線については、モデル下方に高速度(cap)層を付加することによっても再現できることが既往の研究により示されている。実体波とcap層による表面波によって現れるピーク位相速度の成因について、波動論に基づいて詳しく調べる。
3次元堆積盆地にモデルにおける微動場のレイリー波場とラブ波場への分離手法に関する検討を引き続き行う。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Phase velocity estimation using horizontal partial differential components of microtremor array measurements2021

    • 著者名/発表者名
      M. Ohori, H. Uebayashi, and K. Yoshida
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th SEGJ International Symposium

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] Microtremor surveys based on rotational seismology: theoretical analysis with focus on separation of Rayleigh and Love waves in general wavefield of microtremors2021

    • 著者名/発表者名
      Cho I、Yoshida K、Uebayashi H
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 228 ページ: 589~603

    • DOI

      10.1093/gji/ggab358

    • 査読あり
  • [雑誌論文] LOVE WAVE PHASE VELOCITY ESTIMATION FROM MICROTREMOR ARRAY-BASED ROTATIONAL MOTION2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K and Uebayashi H
    • 雑誌名

      The 6th IASPEI / IAEE International Symposium: Effects of Surface Geology on Seismic Motion

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] A BENCHMARK TEST FOR MICROTREMOR EXPLORATIONS: PHASE VELOCITY FOR IRREGULAR SUBSURFACE STRUCTURES2021

    • 著者名/発表者名
      M. Ohori, H. Uebayashi ほか19名
    • 雑誌名

      17th World Conference on Earthquake Engineering

      巻: - ページ: -

  • [学会発表] 微動回転成分を用いて簡単なアレイでラブ波位相速度とR/Lを推定するための公式2021

    • 著者名/発表者名
      長 郁夫、吉田 邦一、上林 宏敏
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
  • [学会発表] 微動の全波動場モデリングによる位相速度とH/V スペクトル -京都盆地基準ボーリング地点での検証-2021

    • 著者名/発表者名
      上林宏敏,長 郁夫,大堀道広,吉田邦一,新井 洋,山田浩二
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
  • [学会発表] 微動の水平方向偏微分を用いた表面波の位相速度の推定2021

    • 著者名/発表者名
      大堀道広,上林宏敏,吉田邦一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
  • [学会発表] 微動アレー記録をもとに求めた回転成分から推定した和歌山平野における ラブ波位相速度2021

    • 著者名/発表者名
      吉田 邦一、上林 宏敏、大堀 道広
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会
  • [学会発表] 模擬微動場を用いた傾斜基盤を有する地盤のH/Vスペクトルに関する一検討2021

    • 著者名/発表者名
      新井 洋,上林 宏敏
    • 学会等名
      地盤工学会大会

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公開日: 2023-12-25  

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