1993 Fiscal Year Annual Research Report
軟弱地盤における地震動の増幅機構と被害の発生メカニズムに関する研究
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04302041
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
東畑 郁生 東京大学, 工学部, 助教授 (20155500)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片田 敏行 武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (30147897)
風間 基樹 運輸省, 港湾技術研究所・構造部, 研究員
大川 出 建設省, 建築研究所, 主任研究員
岩下 和義 埼玉大学, 工学部, 講師 (40203377)
石川 裕 清水建設, 技術研究所, 研究員
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| Keywords | 常時微動 / 原位置調査 / 地震被害 / 軟弱地盤 / 動的応答解析 / 等価線型化法 |
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| Research Abstract |
1992年度に釧路で起きた地震に関連して、7月に釧路市内外で地盤の常時微動観測を行なった。釧路市東郊の地方気象台では、地震に際して900ガルを超える最大加速度が観測された。本研究グループでは7月に釧路へ出張し、気象台を中心に多くの地点で常時微動の一斉観測を行った。その結果は現在解析中である。また気象台地点の地盤構成についても議論しているが、特に振動を増幅する特異性は見受けられていない。またこれと平行して、釧路市郊外の湿原上でも微動観測を行った。そのうち1グループは釧路湿原という超軟弱地盤上の微動を測定した。それによると、表層の泥炭厚さよりもその下も含めた沖積層厚さと微動周期や振幅との相関が見受けられる。また釧網本線沿いでも別のグループが微動観測を行い、微動特性と鉄道盛土の被害発生との間に相関を見い出しつつある。
7月にはグアム島でマグニチュードが8を越える地震があった。研究グループの一人は土木学会耐震工学委員会の依頼により現地に出張し、地盤関係の被害調査を行なった。その結果、地震の規模に比べて被害が極めて小さい、石灰岩からなる堅硬な地盤が被害を少なくした一因である、との結論に至った。軟弱地盤ではやはり液状化などの現象も見られ、地盤種別と被害程度との相関を観察することができた。
次に地盤の地震応答解析法の開発について述べる。従来の手法の中で等価線形化法は広く使われかつ実績もある。しかし振動に含まれるあらゆる周波数成分に対して同一のせん断定数と減衰比を使用することに問題がある。低周波成分はおおむね変位振幅やひずみが大きいので、小さめのせん断定数、大きめの減衰比がふさわしい。したがって土の非線形性の影響にも敏感な成分である。一方高周波成分はヒゲとも俗称され、最大加速度はこの成分によって達成される。周波数が大きいので変位やひずみは小さく、解析では大きなせん断定数、小さな減衰比がふさわしい。それにもかかわらず、現状では同一の定数を使って解析を行なっており、その結果たとえば高周波成分の減衰比が過大になって、最大加速度は伝播途中で計算上弱まってしまう。この問題を解決するために、周波数成分ごとに別々の有効ひずみ振幅を決定し、これを元に周波数成分ごとに異なるせん断定数、減衰比を使って応答計算を行なう手法を開発した。この方法をいくつかの地盤に適用し、良い成果を得た。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] M.Kamiyama,MJ.O'Rourke,R.Flores-Berrones: "A semi-empirical model of strong-motion peaks with appropriate comparisons to the 1989 Loma Prieta.the 1985 Michoacan and the 1971 San Fernando earthquakes" 土木学会論文集. 483. 29-39 (1994)
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[Publications] 杉戸真太: "周波数特性を考慮した等価線形化手法に関する一考察" 第28回土質工学研究発表会概要集. 1129-1130 (1993)
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[Publications] 岩下和義: "非連続体解析法による土圧解析に関する基礎的研究" 土木学会年次講演会概要集. (予定).
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[Publications] 片田敏行・永尾浩一・国井俊也: "地震によって生じる地盤変状" 第48回土木学会年次学術講演会講演集. III. 428-429 (1993)
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[Publications] 東畑郁生・豊田浩史: "せん断定数が深さ方向に連続的に変化する地盤の波動伝播" 土質工学研究発表会論文集. 1133-1134 (1993)
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[Publications] 東畑郁生・増田民夫・豊田浩史: "地層の連続性を考慮した地盤の動的解析手法の研究" 第9回日本地震工学シンポジウム論文集. (予定).
