都市の統合自然災害シミュレーションシステムの開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20246075
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造工学・地震工学・維持管理工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 堀 宗朗 東京大学, 地震研究所, 教授 (00219205)
• 研究分担者: 小國 健二 慶応大学, 理工学部, 准教授 (20323652) ; 市村 強 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20333833)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 地震防災 / 自然災害防災 / 数値計算 / エージェント / 可視化

研究概要

想定された災害シナリオに応じて,都市に生じる災害・被害という物理過程と,被害対応という非物理過程を数値計算によって予測するシステムである,統合自然災害シミュレーションシステムを開発した.対象とする自然災害は,地震・津波,風水害等である.災害を高い空間分解能で計算し,災害を入力とする都市内全構造物の応答・損傷といった被害を計算する.この物理過程の計算には,地理情報システム(GIS)を使って構築される都市の解析モデルを作成する.都市の被害対応として,群集避難や被災構造物の復旧過程といった非物理過程も計算する.物理過程・非物理過程の全計算結果は可視化される.

研究成果

• [雑誌論文] Waveform Inversion for Modeling Three-Dimensional Crust Structure with Topographic Effects (2012)
  • 著者名/発表者名: Pher Errol Quinay, T. Ichimura, M. Hori
  • 雑誌名: Bull. Seism. Soc. Am. 巻: 102 ページ: 1018-1029
• [雑誌論文] Comprehensive numerical analysis of fault-structure systems - Computation of the large-scale seismic structural response to a given earthquake scenario - (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ichimura, M. Hori, P. E. Quinay, M. L. L.Wijerathne, T. Suzuki and S. Noguchi
  • 雑誌名: Earthquake Engineering & Structural Dynamics 巻: 41 ページ: 795-811
• [雑誌論文] Seismic Structural Response Anal- ysis Considering Fault-Structure System - Application to Nuclear Power Plant Struc- tures - (2012)
  • 著者名/発表者名: Pher Errol Quinay, Tsuyoshi Ichimura, Muneo Hori, M. L. L. Wijerathne and A. Nishida
  • 雑誌名: Progress in Nuclear Science and Technology 巻: 2 ページ: 516-523
• [雑誌論文] Stability of Dynamic Growth of two Anti-Symmetric Cracks using PDS-FEM (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Chen, M. L. L. Wijrathne, M. Hori and T.Ichimura
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2 巻: 68 ページ: 10-17
• [雑誌論文] Strengthening of Parallel Computation Performance of Integrated Earthquake Simulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Wijerathne, M., Hori, M., Kabeyazawa, T., and Ichimura, T.
  • 雑誌名: Journal of Compu- ting in Civil Engineering
• [雑誌論文] Linear Finite Elements with Or- thogonal Discontinuous Basis Functions for Explicit Earthquake Ground Motion Mod- eling (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ichimura, M. Hori and M. L. L. Wije-rathne
  • 雑誌名: International Journal for Numerical Methods in Engineering 巻: 86 ページ: 286-300
• [雑誌論文] Enhancement of Integrated Earthquake Simulation with High-performance Computing (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hori, G. Sobhaninejad, T. Ichimura and M. Lalith
  • 雑誌名: Journal of Earthquake and Tsunami 巻: 5 ページ: 271-282
• [雑誌論文] On some recent achievements of earthquake simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hori and T. Ichimura, M. L. L. Wije- rathne
  • 雑誌名: Proceedings of the International Conference on Computational Science ページ: 2344-2353
• [雑誌論文] A Fast Algo- rithm for Computing Least-Squares Cross-Validations for Nonparametric Con- ditional Kernel Density Functions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ichimura and D. Fukuda
  • 雑誌名: Compu- tational Statistics & Data Analysis 巻: 54 ページ: 3404-3410
• [雑誌論文] Real-Time Hazard Map an Application of Enhanced Integrated Earthquake Simulation (IES) with High Performance Computing Technique, Journal of Applied Mechanics (2010)
  • 著者名/発表者名: Gholamreza Sobhaninejad, Muneo Hori, Tsuyoshi Ichimura and Lalith Maddegedara
  • 雑誌名: JSCE 巻: 13 ページ: 691-698
• [学会発表] High resolution tsunami simulation in urban areas using detailed city model and three dimensional fluid analysis methods (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohei FUJITA, Tsuyoshi ICHIMURA, Muneo HORI, M. L. L. WIJERATHNE, Seizo TANAKA
  • 学会等名: 15th WCEE World Conference on Earthquake Engineering
  • 発表場所: Portugal
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] An Integrated Geo- logic- and Engineering-Length Scale For- ward Modeling for Response Estimation of Nuclear Power Plant due to the Rupture of a Nearby Fault (2012)
  • 著者名/発表者名: P. E. Quinay, T. Ichimura, M. Hori, A.Nishida, S. Yoshimura
  • 学会等名: 15th WCEE World Confer- ence on Earthquake Engineering
  • 発表場所: Portugal
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] Large-scale 3D Nonlinear FEM Analysis Using Reformulated Concrete Constitutive Relations in Application to a Tunnel Junc- tion (2012)
  • 著者名/発表者名: Fangtao Sun, Seizo Tanaka, Muneo Hori, Tsuyoshi Ichimura, M. L. L. Wijerathne
  • 学会等名: 15th WCEE World Conference on Earthquake Engineering
  • 発表場所: Portugal
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] Crustal Deformation Analysis Us- ing a 3D FE High-fidelity Model with Fast Computation Method and Its Application to Inversion Analysis of Fault Slip in the 2011Tohoku Earthquake (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Agata, T. Ichimura, T. Hori, K. Hirahara, M. Hori
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: SanFrancisco
  • 年月日: 20120903-07
• [学会発表] Large-scale simulation of the failure ofconcrete structure due to surge front tsuna- mi impacts (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tanaka, M. Hori, T. Ichimura, M. L. L.Wijerathne, T. Miyamura and Li Chen
  • 学会等名: The 10th World Congress of Computational Mechanics
  • 発表場所: Brazil
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] A method to generate a large-scale multilayered 3DFEM model with hybrid multiresolution mesh and its application to Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro AGATA, Tsuyoshi ICHIMURA, Muneo HORI
  • 学会等名: The 10th World Con- gress of Computational Mechanics
  • 発表場所: Brazil
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Integrating seismic re- sponse analysis and high resolution tsunami simulation by data conversion for solving a system of earthquake and tsunami disaster in urban areas (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohei FUJITA, Tsuyoshi ICHIMURA, Muneo HORI, M. L. L. WIJERATHNE, Seizo TANAKA
  • 学会等名: The 10th World Congress of Computational Mechanics
  • 発表場所: Brazil
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Three-dimensional seismic response analysis of underground ramp tunnel structure based on multi-step analysis with massive numerical computa- tion (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsumasa Osada, Hiroshi Dobashi, Ken- ji,Namikawa, Sho Nonaka, Tsuyoshi Ichimura, Muneo Hori, Takemine Yamada, Naoto Ohbo, Yoshihiro Terashima, Naoyuki Kojima, Takashi Obara
  • 学会等名: World Tunnel Congress 2012 (WTC2012)
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 20120518-23
• [学会発表] STUDY ON INTE- GRATING DISASTER SIMULATIONS IN URBAN AREAS USING A COMMON CITY MODEL AND APPLICATION TO INTEGRATED EARTH- QUAKE-TSUNAMI SIMULATION IN URBAN AREAS (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohei FUJITA, Tsuyoshi ICHIMURA, Muneo HORI, M. L. L. WIJERATHNE, Seizo TANAKA
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Social Management Systems SSMS2012
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
  • 年月日: 20120502-04
• [図書] 東日本大震災の科学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐竹健治・堀宗朗(編)
  • 出版者: 東大出版会
• [図書] Introduction to computational earthquake engineering, 2nd edition (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hori
  • 出版者: Imperi- al College Press
• [図書] 土木・環境系の学生のための物理数学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀宗朗・市村強
  • 出版者: コロナ社
• [備考]
  • URL: http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/LsETD/