11 - 日本地震工学会

軟 弱 地 盤 の 場 合 、m=1.0~3.0 が 適 切 であると 考 える。7.4 提 案 手 法 の 工 学 的 な 利 用 例ここまでは 工 学 的 基 盤 から 地 表 までの 計 算 の 例 を 示 したが、 逆 に 地 表 から 工 学 的 基 盤 までの 引 き 戻 し 計 算は、 入 力 地 震 動 を 求 めるために 必 要 である。この 場 合 、 従 来 の SHAKE による 計 算 では、 高 周 波 側 の 増 幅 率 を過 小 評 価 するため、 引 き 戻 し 計 算 では、 逆 に 高 周 波 数 側 が 極 端 に 大 きくなる 計 算 結 果 となり、 非 現 実 的 な 入力 地 震 動 となる 事 例 が 多 くみられた。ここで 提 案 したせん 断 ひずみの 周 波 数 依 存 性 を 考 慮 した 等 価 線 形 地 震応 答 解 析 手 法 で 引 き 戻 し 計 算 を 行 った 例 を 図 16に 示 した。これは、 地 表 でスペクトルフィッテイングした1968年 十 勝 沖 地 震 の 八 戸 NS 波 を 八 戸 観 測 点 の 工 学 的 基 盤 ( 野 田 ・ 上 部 (1974) 27) )に 引 き 戻 した 計 算 である。 従来 の SHAKE による 計 算 では、 高 周 波 数 側 が 極 端 に 大 きくなる 計 算 結 果 ( 図 16 中 段 )となる。 一 方 、 提 案 した 手 法 ( 図 16 下 段 )では 入 射 最 大 加 速 度 は 地 表 最 大 加 速 度 の 約 1/2.5 で、 現 実 的 な 数 値 で 引 き 戻 し 計 算 が 可能 となっている。(gal)500.0461.1*Fitting wave to the standard Saspectrum at surfacePGA (cm/sec 2 )10005001000.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5Coefficient m8. 結 論図 15 係 数 m と 地 表 最 大 加 速 度 の 関 係Acceleration (cm/sec 2 )0.0-500.0(gal)500.00.0-500.00.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0Time (sec)(sec)463.6*Calc. incident motion at base by SHAKE0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.02003 年 十 勝 沖 地 震 の KiK-net 鉛 直 アレー 観Time (sec)(sec)測 記 録 を 用 いて 地 盤 の 非 線 形 応 答 の 評 価 を 行(gal)Calc. incident motion at base500.0った。まず、 北 海 道 における KiK-net 全 観 測by proposed method記 録 の 地 表 / 地 中 S 波 スペクトル 比 を 算 出 し187.9*た。 強 震 時 の 非 線 形 性 の 特 徴 として、スペク0.0トル 比 の 高 周 波 数 側 の 低 下 およびスペクトル比 卓 越 周 波 数 の 低 周 波 数 側 への 移 動 の 両 方 が現 れた 観 測 点 として TKCH07( 豊 頃 )、-500.0TKCH08( 大 樹 )および KSRH10( 浜 中 )を0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0Time (sec)(sec)抽 出 し、その 中 で 軟 弱 層 の 一 番 厚 い TKCH07を 解 析 対 象 とした。次 にTKCH07 観 測 点 のほぼ 直 下 に 発 生 した 22 地 震 を 用 いて、 弱 震 動 に 対 する 地 表 / 地 中図 16 提 案 手 法 の 工 学 的 な 利 用 例S 波 スペクトル 比 を 算 出 し、その 平 均 値 をターゲットとして、 遺 伝 的 アルゴリズム (GA) を 用 いて 地 盤 モデルの 同 定 解 析 を 行 った。 同 定 解 析 で 得 られた S 波 速 度 構 造 および Q 値 構 造 から 求 めた 理 論 スペクトル 比 は、 観測 スペクトル 比 の 平 均 値 と 良 い 一 致 をみた。 同 定 解 析 した S 波 速 度 構 造 を 用 いて 弱 震 動 による 線 形 地 震 応 答解 析 を 実 施 した。この 結 果 から 同 定 した S 波 速 度 構 造 の 妥 当 性 が 確 認 できた。さらに、2003 年 十 勝 沖 地 震 本 震 の 記 録 を 用 いて、 従 来 の SHAKE による 等 価 線 形 地 震 応 答 解 析 、せん 断 ひ-156-