短周期表面波による構造ダイナミックス解析の高度化と設計への導入に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650530
• Research Institution: Tohoku Institute of Technology
• Principal Investigator: 神山 眞 東北工業大学, 工学部, 教授 (50085461)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松川 忠志 東北工業大学, 工学部, 助手 (00165789)
• Keywords: 短周期表面波 / 不整形地盤 / 非線形 / 擬似スペクトル法 / ひずみ / アレー地震観測 / 二次元 / アニメーション

Research Abstract

前年度に開発した地盤構造急変箇所を含む不整形地盤の地震応答解析プログラムをさらに高度化するとともに,機能性を高める検討を行った.今年度重点的に取り組んだ高度化は1.地形における不整形の導入とその効率的な処理,2.面外問題(SH波問題)と面内問題(P-SV波問題)ごとの二次元非線形性の導入とそのプログラミング,3.非線形問題の処理における等価線形法と逐次積分法の比較,4.二次元への応用可能な新しい非線形地震応答解析法の開発,等である.これらの問題の重点的な検討により,地形が不整形な二次元地盤における非線形地震応答解析が可能な解析コードが新たに開発された.このプログラムコードは等価線形法と逐次積分法のハイブリッドな方法の性質を有しており,一定の精度の解析を短い時間で実施できる.
以上の新しい地震応答解析コードの妥当性を検証する目的も兼ねて,これまで世界各所で展開されているアレー地震観測システムの事例とその記録を収集することに努めた.この結果,この研究の研究代表者が別途のプロジェクトで進めているアレー地震観測システムSmall-Titanによる記録が多様な不整形性の影響を検討するのに優れているとの結論を得た.そこで,同システムで得られた強震記録を用いて,新しい地震応答解析コードの有効性が実測記録とシミュレーション記録との比較を通して検証された.この比較結果によれば新しい地震応答解析コードのシミュレーションは実測記録をかなりの精度で再現していることがわかった.
ひずみをパラメータとした耐震設計指針のモデルを確立することについても検討を進めた.特に,地盤構造急変箇所を含む不整形地盤の影響を如何に耐震設計に盛り込めるかの考察を中心的に行うため,上述のアレー観測システムSmall-Titanを利用した地震応答解析で対象となった実地盤でのひずみ挙動をアニメーションにより考察した.

Research Products

• [Publications] 荘司雄一, 神山 眞: "Small-Titanの観測記録に基づく震源・伝播経路・ローカルサイト特性の推定"土木学会論文集. NO.703. 237-253 (2002)
• [Publications] 神山 眞, 松川忠司, 福地桂一: "擬似スペクトル法による地盤の非線形地震応答解析"第11回日本地震工学シンポジウム論文集. (CD-ROM). 1-8 (2002)
• [Publications] 荘司雄一, 神山 眞, 松川忠司: "オンラインアレー地震観測システムSmall-Titanによるローカルサイト特性の解析"第11回日本地震工学シンポジウム論文集. (CD-ROM). 1-8 (2002)
• [Publications] M.Kamiyama: "a New Method for Estimating Nonlinear Response of Ground"Proc. Of the 12^<th> European conference on Earthquake Engineering. (CD-ROM). 1-10 (2002)