深い地盤の3次元効果を考慮した1923年関東地震の強震動評価に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09305036
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 瀬尾 和大 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30089825)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栗田 勝実 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (90282871) ; 山中 浩明 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00212291)
• Keywords: 関東平野 / 微動観測 / S波速度 / 地震観測 / 表面波 / やや長周期地震動 / 地盤増幅特性 / 有限差分法

Research Abstract

1923年関東地震による強震動評価のために基礎資料を得ることを目的として研究を行い、以下の成果を得た。
1)微動アレイ観測による地盤構造の推定
関東平野南西部の15地点で周期0.5秒から5秒のやや長周期微動のアレイ観測を実施した。得られた微動記録からレイリー波の位相速度を求め、遺伝的アルゴリズムによる逆解析を行い、S波速度3km/s程度を有する地震基盤までのS波速度分布を推定した。平野中央に近い地点での地下構造はそれほど大きな変化は認められず、類似したS波速度値が得られた。しかし、平野端部では地下構造の変化が著しく、S波速度構成も中央部とは異なっていることががわかった。
2)地震観測と地震記録の解析
関東平野西部の立川断層周辺において、断層を横切るようにして設けた直線状のアレイにより地震観測を実施した。基盤の段差構造の影響により、高々3km程度しか離れていない地点でも、やや長周期地震動の特性が大きく変化することを明らかにした。
また、1990年伊豆大島近海の地震の際に関東平野で観測されたやや長周期成分について、上下動と平行動の相関解析を行い、やや長周期レイリー波の伝播方向を推定した。平野規模の地下構造の3次元的影響によりレイリー波の伝播方向が曲がり、大円から大きくずれていることを明らかにした。
関東平野南西部で観測された周期1秒より短周期のS波スペクトルのインバージョンにより地盤増幅特性を分離し、それらが地震基盤までの1次元地盤モデルに対する理論増幅特性でほぼ説明できることを示した。
3)3次元波動伝播の数値計算プログラムの作成
3次元有限差分法による3次元波動伝播の数値計算プログラムを作成した。それを用いて、阪神・神戸地域で観測された人工地震波の3次元シミュレーションを行い、人工地震記録にみられる後続位相の伝播に地盤の3次元的構造が影響を及ぼしていることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] 佐藤浩章、山中浩明、他2名: "やや長周期微動のアレイ観測による関東平野南西部の深い地盤のS波速度構造探査" 日本建築学会1997年度学術講演梗概集. 構造B-2. 191-192 (1997)
• [Publications] 山中浩明、佐藤浩章、他2名: "関東平野南西部におけるやや長周期微動のアレイ観測" 物理探査学会1997年春期学術講演会論文集. 440-443 (1997)
• [Publications] 山中浩明、栗田勝実: "地震動評価のための地下構造探査とその活用" 物理探査. 50巻6号(掲載予定). (1997)
• [Publications] 中丸明子、山中浩明、他2名: "拘束条件に表層構造を考慮したインバージョンによるサイト特性の評価" 地球惑星科学関連学会1997年合同大会予稿集. 104-104 (1997)
• [Publications] 片山 愛、山中浩明: "気象庁87型強震計の記録を用いたやや長周期表面波の伝播特性の地域性" 日本地震学会講演予稿集. No.2. B35- (1997)
• [Publications] 山田伸之、山中浩明、他3名: "神戸・阪神間における人工地震の記録にみられる後続位相の伝播特性" 日本地震学会講演予稿集. No.2. B37- (1997)