2015 Fiscal Year Annual Research Report
超高密度観測記録に基づく地盤及び構造物の地震時挙動の確率論的同定手法の開発
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15H02990
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
盛川 仁 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (60273463)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮本 崇 山梨大学, 総合研究部, 助教 (30637989)
後藤 浩之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70452323)
飯山 かほり 東京工業大学, 大学院情報理工学研究科, 研究員 (90711870)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 超高密度地震観測 / 地震応答 / 相関関数 / 伝達関数 / パワースペクトル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで十分な検討が行われてこなかった微動アレー観測手法の高効率化に着手した。アレー観測においてもっとも手間を要するのは，観測点の位置の選定と実際にその位置を現場で同定する作業であり，アレーサイズが大きくなるほどこの問題が顕在化し，解決が困難となる。このような問題を軽減しようとするのが平成27年度の目標であった。H27年度には，従来のように円形(または三角形)アレーでなくても直線アレーでも十分な精度で位相速度を推定可能とするための手法の理論について，その理論的背景の精緻化と数値
シミュレーションによる検証を行った。その結果，微動が一方向からのみ到来しているという極めて特異な条件下でなければ，十分な精度で位相速度を推定することができることを確認した。しかし，従来のような円形アレーなどのように平面的な広がりを持つアレー形状に比較して，同じサイズの直線アレーでは位相速度を推定可能な周波数レンジが狭くなる傾向があることも明らかとなった。
一方，構造物の動的性質の同定については，地盤と構造物の相互作用の影響を考慮すると，構造物への入力波形波形に関する情報を一切必要としない手法が強く望まれている。そこでH27年度には，相互スペクトル比を用いることでモード形状を入力波形に依存することなく精度よく決定できる手法を開発した。この手法により，従来の手法では入力震動について必要であった仮定や波形を必要とせず，観測記録のみでモード形状を推定できる。数値計算によりその手法の妥当性を確認し，実構造物への適用可能性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画では，微動アレー観測の高効率化のための理論的手法の精緻化を行い，数値計算によってその妥当性検証することとしていたが，その目標は十分に達成されている。
一方，構造物の地震応答のモデル化に関する研究については，観測に要するセンサーの低コスト化と安定性を確認するために実際の観測システムにセンサーを追加してその性能を評価すると共に，構造物の動的性質の同定を行うにあたって入力震動に関する情報を必要とすることなく構造要素間の伝達関数を同定する手法の開発に着手することを目標としている。観測システムについては，新しいセンサーが完成していないため実際の構造物において運用するには至っていないが，その間に構造物の伝達関数を同定する手法の開発に注力し，新しい手法の理論的背景を明らかにすることに成功した。当初は，H27年度中に手法の開発に着手し，ある程度の時間をかけて開発することを想定していたが，手法の開発にはやくも目処がついたことになり，実際の観測の準備の遅れを相殺するに十分な成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
H27年度に構築した理論を実データを用いて検証することがH28年度から2年程度の目標である。微動アレー観測については，直線アレーだけでなく任意形状のアレーにも適用可能となるよう理論の拡張を行った上で実際に地盤構造が明らかな場所での観測をおこなって理論の適用性を検証する。一方，構造物の応答特性については，構造要素間の伝達特性の推定手法において減衰特性を十分な精度で同定できないことが明らかとなってきている。そのため，まず，減衰特性を精度よく同定するための手法を検討する。また実際の構造物で観測された記録を新たに開発された手法を用いて解析し，手法の妥当性について検証する。
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Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Identification of dynamic characteristics of a historical church in Armenia using microtremor survey technique2015
Author(s)
Iiyama, K., Morikawa, H., Sasano, S., Motoyui, S., Fujita, Y., and Mutoh, A.
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Journal Title
Applied Mechanics and Materials
Volume: Vol. 802
Pages: 71-76
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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