神戸大学附属図書館デジタルアーカイブ
https://doi.org/10.24546/81011321

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メタデータID
81011321
アクセス権
open access
出版タイプ
Version of Record
タイトル
K-NET鉛直アレー観測点における三次元的地震応答
その他のタイトル
THREE-DIMENSIONAL SITE RESPONSE AT KIK-NET DOWNHOLE ARRAYS
著者
トムプソン, エリック ; 田中, 泰雄 ; ベイズ, ロウリー ; ケイヤン, ロパート
著者名
トムプソン, エリック
著者名
田中, 泰雄
著者名
ベイズ, ロウリー
著者名
ケイヤン, ロパート
言語
Japanese (日本語)
収録物名
神戸大学都市安全研究センター研究報告
巻(号)
14
ページ
139-141
出版者
神戸大学都市安全研究センター
刊行日
2010-03
公開日
2019-05-30
抄録
日本における地震の強震動計測としては防災科学研究所の基盤強震ネット(KiK-net)観測網が有名である。このKiK-Net観測で，2003年の十勝沖地震計測結果を分析してみると、北海道の2計測点(TKCH08大樹TKCH05本別）から、地盤条件によっては強い3次元効果が現れていると考えられた。この推定に達した理由は、以下のようである。これらの観測地点ではマグニチュードが8であった2003年の十勝沖地震の0.4g以上の計測と、それ以外の地震による数多くの計測が得られている。このため、両地点での計測結果を分析すると、大樹のTKCH08ではSH波の伝播による一次元解析で計測結果が説明できたが、本別のTKCH05ではSH波の伝播による一次元解析で説明できず、何らかの地盤の不均一性(3次元効果）を考える必要があると考えた。以上の仮説を検証するため、表面波探査手法であるSASW計測法を用いて、両地点において地盤のVs波の深度分布を地震計設置位置の近傍(300m以内）で現地計測し、上記の仮説の検証を試みた。2009年に現地でSA洲計測を行った結果、地震計設置位置の近傍(300m以内）でのVs波の深度分布は両地点では大きく異なり、大樹のTKCH08では地盤の不均一性は少なく、本別のTKCH05では近傍地盤の不均一性が大きいことが分かった。このSA淵計測結果を用いて、再び十勝沖地震の応答解析を行った結果、大樹のTKCH08では地盤の非線形応答を特定することが出来たが、本別のTKCH05計測では非線形応答と三次元効果の両方が混合していると結論された。すなわち、地盤の三次元効果が地震応答解析に与える影響は、非線形生が与える効果と同じくらい重要であり、一次元解析が行われる前に、これらの効果を検討する必要性を示唆している。
Ground motions at two Kiban-Kyoshin Network (KiK-net) strong motion downhole array sites in Hokkaido, Japan (fKCH08 in Taiki and TKCH05 in Honbetsu) illustrate the importance of three-dimensional (3D) site effects. These sites recorded the M8.0 2003 Tokachi-Oki earthquake, with recorded accelerations above 0.4 g at both sites as well as numerous ground motions from smaller events. Weak ground motions indicate that site TKCH08 is well modeled with the assumption of plane SH waves traveling through a 1D medium (SH1D), while TKCH05 is characteristic of a poor fit to the SH1D theoretical response. We hypothesized that the misfit at TKCH05 results from the heterogeneity of the subsurface. To test this hypothesis, we measured four S-wave velocity profiles in the vicinity(< 300 m) of each site with the spectral analysis of surface waves (SASW) method. This KiK-net site pair is ideal for assessing the relative importance of 3D site effects and nonlinear site effects. TI1e linear ground motions at TKCH05 isolate the 3D site eftects, as we hypothesized from the linear ground motions and confirmed with our subsequent SASW surveys. The Tokachi-Oki time history at TKCH08 isolates the effects of nonlinearity from spatial heterogeneity because the 3D effects are negligible. The Tokachi-Oki time history at TKCH05 includes both nonlinear and 3D site effects. Comparisons of the accuracy of the SH1D model predictions of these surface time histories from the downhole time histories indicates that the 3D site effects are at least as important as nonlinear effects in this case. The errors associated with the assumption of a 1D medium and 1D wave propagation will be carried into a nonlinear analysis that relies on these same assumptions. Thus, the presence of3D eftects should bended out prior to a 1D nonlinear analysis. The SH1D residuals show that 3D effects can be mistaken for nonlinear effects.
キーワード
地盤不均一性
地震
応答解析
SASW計測
KiK-net
カテゴリ
神戸大学都市安全研究センター研究報告 ＞ 14号（2010-03）
紀要論文
関連情報
URI
http://www.rcuss.kobe-u.ac.jp/publication/publication.html