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岩盤における観測記録に基づくM^2_w項を考慮した地震動応答スペクトルの予測式

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Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

Arohiteotural エnstitute  of  Japan

 

1

    日本建築 学 会 構 造 系 論 文報 告 集 第 447 号

1993 年

5

JournaL

 of 

Struct

 

Constr

 

Engng

 

AIJ

 

Ne

447

 

May

1993

岩盤

お け

観 測 記 録

づ く

M

豺項

       

震 動 応 答

ル の

測 式

PREDICTION

 

OF

 

VELOCITY

 

RESPONSE

 

SPECTRA

 

FOR

 

SEISMIC

 

MOTIONS

IN

 

AND

 

ON

 

ROCK

 

SITE

 

CONSIDERING

 

NONLINEAR

 

SCALING

 

OF

 

M

TERM

       福 島

翠 川

* *

Yoshimitsu

 

FUKUSHIMA

 

and

 

Saburoh

41DOI

rKAWA

 

Prediction

 relation  of response  spectra  was  

derived

 

by

 using  earthquake  

ground

 

accelerations

observed  

in

 Qr on  rock

 

The

 

M

term

 was  used  

for

 

the

 regression  model

, 

because

 

the

 scaling  

law

of

 

Mw

 

is

 nonlinear  when  

the

 source  spectra  of ω

t

 model  was  assumed

 

The

 

derived

 coefficient  

for

the

 

M

term

 agrees  with  

the

 value  expected  

from

ω

t

 model

 

The

 

predicted

 spectrum  

from

 

the

 re

gression

 model  

agrees

 well  with  

the

 observed  spectlum  

in

 near

−field

 

during

 

the

 

l983

 

Nihonkai

 chu

bu

 earthquake  of 

M

7.7,

Kegtoomls

:resp・nse sPe‘

t

・a

ω

z 

m

del

 regression  

anaiysis

 

dummy

 turiable

 r・σ々砌 伽

 

M

      

スペ ク トル ,ω

2モ デ ル ,回

,層

岩 盤

震 動

メ ン トマ グニ チュ

1

は じめ に

  近 年

地 震 観 測 網

充 実

に と

なっ て

地 中 深 部

盤 中

露 頭

盤 上

に お

観 測 記 録

ら れ る

よ う

に なっ てき た。

表 層

影 響

ない これ らの

記 録

接 分 析

して

岩 盤

で の

地 震 動 を評 価 す

れ ば

震 源 や波 動伝

特 性

を よ り

精 度

よ く

評 価 す

ること が

可 能

え ら れ る。 ま た

将 来

地 下 岩 盤 中

重 要

構 造 物

建 設

さ れる こと

も予 想

さ れ るの で

地 中地 震 勤

平 均 的 特 性 を予 測

す ること

自体

研 究 課 題

の ひとつ で あ る と

え ら れ る

  観

づい て

地 震 動

スペ ク トルや

幅 を予 測

する ための

経 験 式

従 来

よ り

多 数 提 案

され て い る

提 案

さ れ た

経 験 式

マ グニ チ ュ

M

ee

 

X

地 盤

条 件

をパ ラ メ

タ と す る

単 純

を と る もの が

い が例え ば])

S ]

複 雑

関 数 型

を と る も の も

提 案

さ れ てい

る例 え ば51

二ω

も し

対 象

と す る

M

X

囲に

用で き る 地 震 記 録 が 十 分に

存 在

す れ ば

どの よ う な

数 型の

験式

い る の が

妥当

で あ る か

統 計的

検 定

す ること が

であ る

しか し

の ところ

M

き く

X

さ な

録 は あ ま り

られて いない の で

適 切 な

数 型 を

統計的

吟味

す ること は

困 難

であ る。

  実

で き る 地 震

記 録

,一

,M

さ く

X

き なもの ほ ど

M

き く

X

さ な

場 合

地 震 動 特 性

をこれ らの

記 録

か ら

外 挿

して予

す るこ

程 度 避 け

ら れ ない のが

現 状 と 考

え ら れ る

そこ で

小 地 震

記 録

か らで

も大 地 震

地 震 動

特性

切に

評 価

で き る よ う,

地 震 波

発 生

伝 播

的要

を考 慮

して

経 験 式

関 数 型 を適 切

設 定

す るこ と が

と な ろ う

しか し なが ら,

従来

でこ の

十 分

に さ れ てい る

ら ない

  武 村

ほ か は

震 源

モデルと

波 動 伝 播

を用

い て

震 動

スペ ク

ル の

簡 単

予 測 式

スペ ク トル

振 幅

対 数

,M

 

X

対 数

X

線 形

結合

で近

で き ること を

し た11)

。一

12) は 震 源 ス ペ ク トル が

Aki

の ω

2 モ デル ]3〕 ス ケ

リ ング

っ て い る と

仮 定

し た とき

M

する スケ

ングは

非 線 形

と な り

気 象 庁

マ グニ

M

を 用

い る と

複 雑

な ス ケ

リングに な るが

メ ン トマ グニ チュ

Mw

い る と

M

す る ス ケ

リン グが

Mw

範 囲

Mw

の 二

次 式

近 似

る こ

と を

し た

翠 川

ω

!モ デル に

づく

余 震 合 成 法 を準

用 し た

結 果

か ら

最 大 加

距 離

近 付

く と

飽 和

する

距 離

M

依 存 す

ること

を示

し た]4 )

こ の よ う な

近 距 離

地 震 動

レ ベ ル が

飽 和

す る モ デ ル は * 清水 建

設 (株 )大 崎 研 究室

修士 (工学 ) # 東 京工業 大 学 大学 院 総 合 理工学 研 究 科 社 会 開 発工学   専 攻  助 教 授

博 士 (工 学 〉

Ohsakl

 

Research

 

InsLitute

 

Shim

且zu  

Corporation

 

M

 

Eng

Assoc

 

Prof

Department

 of 

EnvirQnmental

 

Engineering

 

interdisc

pli

皿ary  

Graduate

 

School

 of 

Science

 arLd 

Engineering

 

Tokyo

 

Institute

of 

Technology

 

Dr

 

Eng

一 39 一

N工 工

Eleotronio  Library  

(2)

Campbelli5

〕 や

大 野

ほ か16] よっ て

も提 案

さ れて い る

 本

で は, こ れ らの

研 究 を踏 ま

え て,

切 と

え ら れ る

関 数 型

の 回

モ デル

を設 定

し,

関 東

お よ

び 東 北

およ び

露 頭 岩 盤 上

ら れ た

地 震 観 測 記 録 を利 用

し て

岩 盤

で の

地 震 動

応 答

ス ペ ク トル

特性

を 回

に よっ て

評 価

す ること を

と し た

設 定

し た

回 帰

ル の

最 大

特徴

メ ン トマ グニ

Mw

の 二

入 して い る こ と である

2

回 帰

 

帰 分 析

目 的 変 数

直交

す る

水 平

二成 分 を 同 時に

作 用 さ

せ たと きの

1

質 点 系

応 答

い わ ゆ る二

加 速 度 応 答 値 (

減 衰

5

角振 動数

っ た

疑似的

速 度応 答 値

以 後

.S,

T

を 用 いた

 

震 源 特 性 を 表 現 す

説 明 変 数

と して は

ニ チュ

M

い ら れ る

ニ チュ

ド に はい くつ か の

種 類

が あ る が

メ ン トマ

ニチュ

Mw

関 連

し て い る2LIO)

震 源

スペ ク トルが ω

2 モ デ ルIS }に

っ た スケ

リングになっ て いる と

仮 定

する と

震 源

か ら ある

は な れ た

地 点

で の

S

の フ

リエ

変 位

ス ペ ク トル

D

T

)は近 似

1

せ る]:) 。

    

logD

T

O

5M

− log

1

T2

0.

2

10Mu

4

07

           

log

T2

4

π 2

C .

t−.

1

こ こ で

T

期 (

sec

 

C

定 数 項

る。 

Fig

1

a

に示 す よ うに

D

T

 

C

 

Mw

き さに

じ たコ

よ り短 周

側で ω

t に

比 例

して

減 少

長 周 期 側

で は

定値

と な る。 あ る

T

‘に おい て

Mw

して

の よ うに

logD

T

増 加

す る か

Fig.

1

b

し た

T

‘よ り

Mw

さ い

場 合

に は

1.

5

増 加

し,

Mw

が 大

き く なる

と傾 き

O

5

増 加 す

る。

10gD

〔η

 

Ti

Mw

8

7

6

5

4

T

(a}

Displacement

 source  spectra  of ω

t 皿odel

し た がっ て

に凸の

曲線

に な るこ

か る

こ の

関 係

応 答

ス ペ ク トル の

場 合

で もほ ほ

洞 様

え られる。

般 的

ス ペ ク トル の回

帰 分 析

で は

M

次 式

して い る ので

M

き な デ

タ が

ない

場 合

に は

点 線

す よ

き な

M

して

結 果

が 過 大 評

に な る

可 能 性

が あ る。 これに

し て,

の 二

次 式

を あて は め れ ば

す よ うに

範 囲

で ω

2 モデル に基づ くス ケ

リン

グ則

適 合

する回

モデ ル と な ることが

期待

され る

 

距 離 減 衰

表 現

す る

説 明

と し て は

源 か ら

測 点

まで の

距 離

い られ る が

距 離の定 義に も さ ま

ま な

のが あ る。 こ こで は

震 合

づ く

翠 川

果 141 を

参 考

に して

か ら の

短 距

採用

し た

関 数

遠 距

で は

な 無 限 媒 体で の実 体 波 の

幾 何 減 衰

内 部 減 衰

に よ る もの田 に

近 距

では

が り の

影 響

に よ り

振 幅

頭 打

ち に な ること141 を

慮 し た もの を

用 し た

 

さらに

ト ご と の

増 幅 特 性

影 響

につ い て

討 す る ために

定 数 項

を サ

トご とに

層 別

して

め ることに した。

(2 )式

モ デル

い た

    109

S

T

aL

7

』匠

十α2

T

Mw

b.

T

R

       

− 109

R

r

十Σ

c

T

‘,

   

r

O

025

100’

42Mw

 

−t・

 

2 

こ こ で

a

T

α、

T

,b

T

 

Cj

T

は 回

帰係 数

c

τ

サ イ ト

j

す る

係 数

,l

」は

して

1

その

の と き

0

で あ る

。R

か ら の

最 短 距 離

km

幾何

衰 項

r

近 距 離

で の

幅 を飽 和 さ

せ る た

導 入

し た

距 離

がこれ よ り

さい

範 囲

振 幅

が お お む ね

定 値

す る 距

最 大 加 速 度

して

ら れ た

関係

】7)

その

い た。

b

T

係 数

伝播経

での せ ん

断波

度 ys

10gD

Ti

ordinary  

linear

 model

4

   

5

   

6

   

7

   

8

overestimate

with  

M

]v2  

term

M

「w

b

Scaling

 

law

 of 

displacement

 

fo1

T

Fig

1

 

Source

 spectra  and   scating  

law

 

from

ω

1

(3)

Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

Arohiteotural エnstitute  of  Japan

を 仮 定 す れ ば (

3

式で

Q

変 換

で き る

   

Q

T

=− b

T

・Vs ・T

π

loge……・

…・

3

3.

 

979

6

か ら

1985

12

まで に

東 松 山 (

HMY

修 善 寺 (

SZJ

館 山 (

TTY

東 3

い わ き

IWK

TMK

福 島

2

にお け る

鉛 直

ア レ

観 測

され た

地 震 記 録

, お よ び

1983

年 日本 海

中 部 地 震

不 老 不 死 (

FRF

) と 白糠 (

SRN

られた

本 震

余 震

観 測 記 録 を用

い た

。Table

 

1

各 観 測 点

さ と その

深 度

にお

岩 盤

S

波 速 度 を

す。

S

640

2

800m

s

分 布

し て お り

TMK

お よ

IWK

地 殻

最 上 層

相 当

す る

地 震 基 盤

とみな せ るe

 

い た デ

は,

震 源 深

さ が

60km

以 浅

M

.≧

4

0

40

地 震

に よ る もの に

っ た。

強 震 計

観 測 記 録

計 器

の ト リ ガ

レ ベ ル より

も大

きい

地 点

の みで

ら れ る た め,

遠 距

で は

レベ ルが

相 対 的

大 き

測 点

記 録

だ け

を選 択

して用いて い ることに な る

し こ のよ うな

遠 距 離

の デ

タ を

めて

回 帰 分 析

え ば

本 来

距 離 減 衰

き よ り

も小

さ な

き が

ら れ ること に な る5 }

そ こ で

4

)式

ls 〕に よ り

最 大 加 速 度

A

cm

s2

2

Ocm

s2

以 下

測 さ れ る

M

,と

震 源 距 離

X (

km

の デ

タ は

い た。

    

logA=

O.

51.

MJ − log

X

十 〇

OO6・

IOe’

51MJ

       

− O.

0034X 一

O.

59…

 

一・

 (

4

さ らに

地 震

観 測 点

し か

記 録

が ない

地 震

のデ

距 離 減 衰 係 数

決 定

し ないので

いた

ま た

加 速 度

期 成

分の ノ イ

調

信 頼

できる

期 限

9Jが

3 秒

録 だ け を

い た。 さ らに

表 面 波

分の

を避

け る た め に

,.

S

波主

要 動 部

5

)式

2°〕 の継 続 時 間

T

で区 切っ た

た だし

周 期

3

まで

渡 応 答

に な らな い よ うに

9 秒

を 下 回

ら ない よ

に し たZn

     

Td

0

oo

5MJ

1

ss

2

8

4

0

 (

5

 

説 明

Mli

に つ い て は

メ ン

Mo

dyne・

cm

調

ら れ て

26

地 震

鰍 ば221

25 〕は そ

りの

14

地 震

6

) 式

M

,と

M

。の

半 経 験

]2 ) よ り

Mo

め た

7

)式

示 す

1

(anamori によ

Table

 

l

 

Depth

 and 

S

 wave  veiocity  of  

indiVidual

 slte sibe

depth

(m ) γ

S

m

sec

SZJ

100

700

HMY

121

750

TTY

102

640

TMK

950

2

β

00

IWK

330

2

800

FRF

0

1

300

SRN

0

1

500

42 °

N

40

N

  ,

O

OFRFg

〜RN

38 “

N

36

N

34N

HMY

MK 、

 

SZ亅

丁丁

Y

o

7

0

≦鬥 く

8

0

    

0

 

6

0

≦卜

1

7

  ≦   く       O        ≦ く

5

32N

  

i36

 

E

  l

 

38  

E  

140

 

  

142

 

E

  

144

E

Fig

2

 

Map

 shDwl 皿

gobservation

 stations and eventepicenters

e

7

5

 

SZJ

 

160

TR

   

X

 

I

19

0

Y16

      

0

 

FRF

 

2

TTY

7

      楽 銘

N

 

2

十 刪 κ

17

410

0

  

20

0

    

50

0

  

100

0

 

200

0

   

500

0

DIS

RNCE

 〔

KM

Fig

3

 

Distribution

 of 

Mw

 and 

d

{stance  of 

data

 

for

 

individual

      site

定 義 式

Zfi)で

Mw

換 し た

     

10g

f

δ1十

10

卩 ル

1

δ1 /1

=−

1

10M

17

92

 (

6

     Mw

logMo

16

1

1.

5 …………

 

…………・

7

  R

につい て は

断 層 面

1983

本 海

中部

地 震の

本 震

に お け る

不 老 不 死

, および

1980 年

半 島

東 方 沖 地 震

に おけ る

修 善

につ い て は

23,

e4} か ら の

最 短 距 離

計 算

その

は 震 源 距

代 用

し た。

Fig

2

解 析

い た

震 央

観 測

位 置

,Fig.

3

い た

89

178

Mw −

R

分 布

一 41 一

N工 工

Eleotronio  Library  

(4)

4.

分 析

 

に用い られ る

重 回 帰 分 析

で はデ

タの

特 性

を 反

し た

しい

距 離 係 数 が 求 ま

らない の で

層 別 因 子

入 し た二

段 階 回 帰 分 析

っ た5]。 ま

8

す 回

モ デル

タ にあては め

離 係

数 を

め る

   

09r

,S”

109

R

,十

r

κ

=b

T

R

     

十Σ

CiE

T

llik

十 Σ

Cu

T

t2

丿κ十 Cit 

N・

 

 

8

こ こで添 字

h

は 尭

目のデ

εk は

誤 差 を表

ll

、iC は

ごとの

因 子

で 左

番 目

の デ

タ が

i

±也震に よ る と き

1

i

地 震 以 外

の と き

O

,1

,」itは

観 測

ご との

因 子で た

目の デ

タが

ノ観 測 点

ら れて い る と き

1

j

観 測 点 以 外

の と き

0

と す る

こ の よ うに して Σ

最 少

に な る よ

回 帰 係 数

b

T

Cu

T

, 

CZ

T

)を

め る。

地 震

ご と

お よ び サ

ト ご との

層 別 を 同 時

ことに

っ て

回 帰 係 数 間

依 存

響 を

いた

度 よ

b

T

得 ら

れ る。

 

段 階 目

とし て

MU

入 し た

9

の回

モ デル を デ

タにあては め る

     

lOgHS

T

κ

一b

T

R

陀十

109

R

κ十

rh

   

α1

T

M

κ十

a

T

Mwit

十ΣCJ

T

‘躍 十εパ

……

 

9

こ こ で al

T

 

a2

T

 

C

T

は Σ eZ が

に な る 回

帰 係

サ イ ト

ご とに

係 数

C

T

は二

段 階

目で

層 別

し て

め な お

 

ま た

の た め

,Mw

次 式

10

)式

回帰

モ デルを

い て, 二

段階

目のあて はめ

を行

っ た

     

lOgHS

T

iC

T

R

,十

09

R

,十 r

ρ

     

a

T

Mwk

十 Σ

c

τ

十εt

…………・

……・

10

こ こ で

a

T

はマ グニ チュ

係 数

c

T

次 式

の あては め か らサ

トご とに

られ る

定 数 項

5.

結 果 と考

 Fig.

4

a

e

2

)式

す る

帰係

お よ

標 準 偏 差

す 。

Mw

の 二

係 数

al

T

短 周 期

では

0

増 大

とと

減 少

0.

5

秒 以

1

程 度

値 を

と る。 こ の こ とは,

Fig.

1

b

した

Mw

関 す

るス ケ

リン

とな り, そ の

傾 向

周 期

が 長い と

いとい うこと

示 し

て いる。

短 周 期

係 数

さい ことは

最 大 加 速

につ い ては

Mw

の二

無 視

で き る とい う

既 往

Z )と

調 和 的

で あ る

 

な お

Mw

次 式

モ デル

10 )

する

標 準

偏 差

も破

Fig.

4

e

し た。

次式

す る

準偏

長 周 期

にな る と 二 次 式 に 比べて増

する

な お

トに

して

Mw

の 二

か ら

ま る

Cj

T

次式

か ら

ま る

cG

T

には

き な

ら れ

周 期

に お い ては ほ ぼ

し た

 Mw

のわ

か な

増 加

する スペ ク ト ル の

増 分 (

マ グ ニ

係 数

,Mw

次 式

10

)式

a

T

る が

2

で は

M

田 で

微 分

し た

11

)式

さ れ る

    2

α1

ω+α

T

…・

…・

…・

一 ・

……一 ・

…・

11

たω

tモ デル に

す るマ

ニ チュ

係 数

は,

1

Mw

分 して

12 )

さ れる。

     

o.

5

5

o

10

Ol

M

72

       〔

1.

0

5曾

0,

104D7

Mw

 

T2

 

 

12

Fig,

5

に これ

のマ グニ チュ

係 数

比 較

し て

す。

Mw

の 二

次 式

す る

係 数 tS

 

Mw

に よっ て

変 化

短 周

で は ほぼ

0

5

を と り

長 周

する

傾 向 を示

。 これ は ω

2 モ デ ル か ら

期待

さ れ る

値 と

く対 応

し て いる。

次 式

係 数

Mw

に な り

タの

Mw

均 値

5

7

な の で 二

次 式

Mw ・

=6

と ほ ぼ

す る

, その

Mw

では

大 き く

なり

,M

.の

範 囲

次 式 を用

無 理

ること を

示 唆

してい る。

  Fig

4

c

b

T

絶 対 値

は 周

と と もに

し,

0

15

O

5

の と き

以 前

最 大 加 速 度

対 し

得 ら

れ た

00345

と ほ ぼ

する

Vs

3

5km

s を

仮 定

3

)式

を 用いて,

b

T

か ら

Q

変 換

した

研 究

27 )

33 〕に よっ て

め ら れ た 地 殻 の

Q

匚 と

比 較

し て

Fig.

6

し た。 ま た

O.

05

か ら

3.

0

囲で

直線 を あ

ては

る と

次式

られ た

    

logQ一

∫)

=− 0.

77

lo9

2

11

 

 

13

こ こ で

f

周 波

Hz

で ある

 

Fig.

6

に は

13

)式

も破 線

し た。

b

T

か ら

し た

Q

” は

既 往

ら れ た

Q

−’

と お お むね

して い る こと がわ か る。

 

CJ

T

に は

各 観 測

地 盤 特 性

全 観 測 点

共 通

震 源

性 も

ま れ てい る

そこで

震 源 特 性 を取

く た め

地 点 の

c

、(τ)か ら

準 と な る

地 点

CJ

T

)を 差

き, これ を サ イ ト

係 数

と して

評 価

する

が あ ろ う

対 象

と し た

7

地 点

う ち

せ ん

断 波 速 度

も 速い の は

Vs

 

2

8km

s

TMK

IWK

であ る が

れ も

地 中

測 点で

測 記 録には 入 射 波で あ る 上

昇 波 と表 層 地 盤

か ら の

と が

ま れ てい る

両 地 点

で は

地 盤 構 造

ら か になっ て いるの で

後 述

地 盤

ル を

い て

,Vs

 

2.

 

8

 

km

s の層か らの入

射 波

す る

で の

地 震 動

の ス ペ ク トル比 を

す る と

Fig

7

うに な る

これ を

る と

TMK

IWK

でス ペ ク

1

2

範 囲

にあ り

れ の

場 合 も

表 層 地 盤

か ら の

下 降 波

影 響

顕 著

ので は な く,

での

観 測 記

は入

射 波

と 比

類 似

特性

して い る

のと

え られ る

TMK

で は

周 期

1

以 下

で はヌ

ク ト

はお お

ね ユ の

して いるこ と か ら,

TMK

を基

準 点

と して

地 点

で のサ

係 数 を求

Fig

4

f

に 示した

サ イ ト係 数 は 露

頭 岩 盤 上

FRF ,

 

SRN

お よ び

堆積

HMY

で や や

SZJ

 

TTY

で は

(5)

Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

ArchitecturalInstitute ofJapan

'

O.05

o.oo

gsv

-O.05

-v

-O;10

-O.15

O.05

O.1O.2

O.5

1.0

2.0

PEBIeD

ESEC]

5.0

Asvptti

S.D

2.D

LD

o.o

O.05

O,tO.2

O.5

1.0

PERIeD

[SEC]2.05.0

-O.oo1

.-O.oo2

-O.DD'3

g

io.O04

5

-ti.oo5

-O.O06

-O.OD7

e.os

o.1e.2

o.s

1.o

2.o

PERIeD

CSEC)

5-o

sVb

o.o

-2.0

-4.0

-6.0

-8.0

-ID.OO.,05O.1

O.2

D.S

t.O

PEHIOD

[SEC]2.0s.o

O,5

O.4kogdi

O.3v-8

o.2""-pco

O.1

Fig.4

o.o

D.OS

Regresslon

coeffieient

O.1・

O.2

O.S

1.0

2.0

PEHIeD

[SEC]

6oefficients

of

(a)

a,(T),

(b>

cf(T)-c',,,(T),

gWYEvH1gVkS-・

5.0

a,CT)

{c)

b(T),

1.0

O.5

o.o

".5

-1.0

D.OS

O.l

and

(d)

c,(TL

'

o.2

d.s

t.o

PEHIeD

[SEC]

'

(e)

standard e[ror,

2.0

and

<f)

S.D

site

(6)

-43-  卜 窩 凵

O

」 」 凵 OO   国 ロ コ ト

ZO α Σ

1

5

LO

0

5

l

0

0

 

0

05

 

0

σ

1

 

0。

2

   

0・

5

 

1

0

 

2

0

   

590

     

PEBIOD

 【

5EC

Fig

5

 

Magnitude

 coefficients

 solid  

line

 

for

 

the

 nonlinear

     

model  of 鵬

 

dotted

 

line

 

f

。r the 

linea

[m 。

del

 and

     

broken

 

line

 

for

 the ω

2 modeL

10

t

Kin

・ ・

hita

1992

eAki

1980

Sato

Matsumura

1980

xYoshimoto  et a1

1992

logQ

i

f

O 丶

10

e

104Nagaha

       

      

       

   

tO

     

1

『竃

      

100

      

tol

      

o

卍      

FREOUENCY

 〔

HZ

Fig

6

 

ComparisDn

 of 

Q

−【

of 

S

wave  

in

皇三thosphere  

d

弓rived 

by

     

the

 regression 孟n 

this

 study and 

by

 recent  studies

 

Bo

d

    line

 

indicates

 

Q

I 

f

【om  regression  coefficient  of 

this

     

study

 aロ

d

 

bo

d

 

b

匸oken  

line

 

is

 

the

 

fitted

 

power

1aw

     

model

modified  

from

 

S

 

Kinoshita

1992

凵 ロ コ ト

」 」 工 『

3

0

2

0

1

0

o

0

 

0

05

 

0

1

  

0

2

   

0

5

  』

0

  

2

0

   

5

0

lWK

9

 、

  、 v

   ’

    ’

   、

x

  ’

’ , ’

vTMK

PEBIa

囗 匸

SEC

Fig

7

 

Smoothed

 

transfer

 

function

 of  

deep

 

borehole

 observa

     

tion

 

by

 equivalent  

Mter

 

to

 

the

 

five

 

percent

 

darnping

     reSPDnse

さ く な る

。IWK

TMK

ほぼ

岩 質

だ が

TMK

に比べ や や

  比 較

の た め

地 中 各 観 測 点

関 数

次 元 波 動 論に

づい て

計 算 し

た。

い た

地 盤 構 造

モ デル を

Fig.

8

IWK

TMK

は 地

盤 まで の

果 が

ら れて い るが

その

の 地 点で は爆 破 実

mp34

35) や

35 )か ら

ら れ た

度構

造 を

に し て

め た

Q

Vs

2

000

 m

s

を超

え る

地 層

し ては

13

)式

紀 層

しては

Q

−1

0,

052f

o

51 を 用い た3T )

ご く

表 層

は サ

堆積

Q

38)

に して

Q

i  

 

O

 

2f

°

Gと

し た

各 観 測 点

伝 達 関 数 を

TMK

数で割っ て

基 準 化

し た もの と

 

Fig.

4

f

に 示 し た

TMK

す る

観 測 点

C

T

)を 比 較

して

Fig.

9

し た

両 者

は おお む ね

対 応

し て いる。 た だし

,SZJ

TTY

で の

短 周 期

両 者

違 は

きい

こ の

原 因

理 論 計 算

え た

S

波 速 度 構

造 や

Q

適 切

で な かっ たこ と な ど が

え ら れ る が,

すべ

今 後

課 題

一t

っ で

  前

の よ うに

TMK

IWK

Vs

 

2

8km

s の

地 震 基

での

観 測

な せ るの で,

表 層 地 盤

影 響 を

あ まり

に入

射 波

特 性 を有

し て いる と

え ら れ る

そこで 回

か ら

TMK

IWK

し て

ら れ る ス ペ ク トル

Fig.

7

し た

次 元 波 動 論

よ る 増 幅 率

して

射 波

換算

し た

R

IOO

 

km

に お け る

Mw

5.0,

6.

5,

8.

0

のス ペ ク トルの予

測 値 を実 線

お よ び

破 線

Fig.

 

lo

し た

 

Mw =

5

o

で は

周 期

o

8

秒 程 度 よ

く な ると

振 幅

減 少

する の に

して

,Mw =

6

5

で は

周 期

し て

振 幅

は お お む ね

定で

,Mw

8,

0

で は

振 幅

周 期

と と もに

に よっ て ス ベ ク トル

き く

す る

に は

参 考

の た め

Kobayashi

 and

Midorikawa3

よる

地 震 基 盤

Vs

 

3

 

km

s

程 度 )

へ の

入 射 波

ス ペ ク トル

も 点 線

し てあ る。

Mw

5

0

で は

本 研 究

結 果

小 さ

の の

,Mw “6.

5

お よ

8.

 

O

両 者

結 果

は おおむね

し て いる。

  最 後

Mw

次 式

お よ び二

式に よ る

測 値 を比 較

して

Fig.

1

し た。

a

TTY

に お け る

Mw

 

4

5

震 源 深

10

 

k

震 央 距 離

62

 

km

の比

レ ベ ル の

小 さ

b

1980

年 伊 豆 半 島 東 方 沖 地

震 (

Mw

 

6

5

に お け る

断 層 面

まで

距 離

SZJ

R =

18km

の 例

c)は

Mw

が 最 も 大 きい 日 本 海 中 部 地 震

Mw7.

9 )

に お ける

震 源 域

FRF

R

41

 

km

で あ る

 

Mw

 

4

5

で は

 

Mw

の 二

次式

に よる

周 期

0

3

上で

観 測 値

と 比

較 的 近

すの に

,一

次 式

は 二

次 式

30

程 度

観測 値

と の

れ が

き く な る

6.5

で は

次 式

は わ

か に二

次 式

よ り

さいが ほ ぼ 同 等の

に な る

。Mw

 

7

9

では二 次 式 が

0.15〜2

と お お む ね

し てい る の に

(7)

Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

ArchitecturalInstitute ofJapan

o

seismometer t'tEitho

(a)

SzJ

VS[KM/SEC

O.D

1

-5ao,

-1000

-ISOO

-2000

-25oo

o

selsmometer

nzw=-mwm -5oo

-ICOO

-1500

-20oo

-2500

-3000

--

],DENSITYCT/Mi3]

O

2.0

3.0

(c)

[M]YVS[KM/SEC.

O.D

1.

].DENSII,rCT/Mi3]

D

2.0

3.0

Fig.8Vs

andfor

Vsdensity

ot strata

ancl

b[eken

line

(b)

HMY

VS[

KMfSEC.

OiO

1.

o

selsmometer nE:fuo n=U=HLura

-500

-toao

-1500

-2CMO

-2soO

],DENS[TY[T/M-3]

O

2.0

・3.0

(d)

TMK

vscKMrsEc.

O.O

1.

o

-500

setsmometer

-1coO

t--=w='Lmo

].DENSrTY[TIMie)

O

2.0

3.0

Ce)

IWK

VS[KM/SEC

O.O

1

o

sessmom

-500

for

individual

fer

density.

bed

rock

.],DENS[TY[T/M-3)

.O

2.0

3.0

site.

Soiid]ine

(8)

-45-〔

慧 工 ト ー 国 ト 一 の 〕   凵 ロ コ レ 一 」 」 Σ α n 》 江 ト ー 凵 ←

の 〕   凵 O コ ト

」 」 = ¢

1

0

0

5

0

0

5

a )

SZJfTMK

1

o

0

5

0

5

b

HMYlTMK

1

0

       

1

0

 

0

05

 

0

1

  

0

2

   

0

5

  

LO

  

2

0

   

5

0

      

0

05

 

0、

1

  

0

2

   

0

5

  

1

0

  

2

0

   

5

0

1

0

O

5

0

0

5

PERIOD

 【

SEC

c

rYlTMK

1

0

 

0905

 

0,

1

 

0

2

   

0es

  

leO

 

2

0

   

5

O

PERIO

囗 〔

5EC

1.

0

o

5

0

0

0

5

t

0

PERIO

口 〔

SEC

d

IWK

TMK

0

05

0

1

  

0

2

   

0

5

  

1dO

  

2

0

   

5

0

PEBIOD

 〔

SEC

Fig

9

 

Comparison

 

between

 

transfer

 

functions

 of 亡

he

 one  

dimensionai

 wave  

propagation

 

theory

 and  regl

esskm

     

coefficients

 which  

is

 subducted 止e regressiQ 皿 coefficient  Qf 

TMK

次 式

35

程 度 大

き めの

値 を示

観 測 値 と

れ が

き くな る

これは

Fig

1

説 明

し た

よ う

Mw

式 を

Mw

の広い

囲 まで適

し た た め に

 

Mw

さいところ と

きい ところで ス ペク トルが

過 大 評 価

さ れた た め と

えられ る。

以 上

の こ とは

Mw

の 二

次 式

考 慮

す ることに よ り

,Mw

の大 きい

記 録

が あ ま り

ま れて いないデ

タセ ッ トか らで も

,Mw

きい

場 合

の スペ ク トル をよ り

よ く

測で きる こと を

し て い る

6

結  論

  関 東

お よ び

東 北 地 方

お よ び

岩 盤

上で

観 測

さ れ た

速度

記 録

いて,

地 震

発 生

お よ

を考 慮

し た

関 数 型

の回

モ デル によ り

地 震 動

応 答

ス ペ ク トル の

特 性 を 評 価

した

本 研 究

っ た

回帰 分 析

特 微

ω

2 モ

ル に

づいた マ グニ チュ

関 す

非 線 形

の ス

ング

を表

す た め に

回 帰

モ デル に

M

入 し たこ と

ご と お よ び

測 点 ご との両 方に層 別 因 子 を 導 入 して二

段 階 回 帰

分 析

っ て

精度

帰 係数

抽出

し たこと

で あ る。

 

分 析の結 果は

ニ チュ

ドに関 す る

係 数

につ いて は ω

2 モ デ ル か ら

期 待

さ れ るスケ

リン

グ 則

す る

係 数

につ い て は

既 往

地 殻

す る

Q

につ い ては

地 盤

か ら

期 待

さ れ る

そ れ ぞ れ

調

和 的

であ り

物 理 的

説 明

のつ

や す い

合 理 的

ら れ た。

M8

ク ラ ス の

大 地 震

域 付

近で の

録の応

ス ペ ク トル につ いて

ら れ た 回

式 を 用

い て

予 測 を

っ た ところ,

従 来

M

の 二

乗 項 を考 慮

しな い

予 測

観 測 値

よ く

適 合

提 案 式

地 震 動

スペ ク

ル を

M

範 囲

で よ り

正 確

評 価

るこ と が

確 認 さ

れ た。

(9)

Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

ArchitecturalInstitute ofJapan

T・

i.o$"

O,595

o.2

`':D,tu

O.1ed"po,o

O.05Acooco:

O.02'

opteno

O.OlntO.05al

a.2O.S

t.O

2.05.0

?・8Begv=qtcats8cn,,8g3di

O.5

O.2

O.1

o,os

O.02

O.Ol

O.05

O.1

O..2

r

O.5

1.0

2.05.0

G・

to.o8P

5.0

95

2.o

C,,D,tu

,1.0st6

¢

O.5pt

・co$:

O.2a8

o.i

pt

.O.05

.

0.1O.2O.5

LO

2.0

:.8tsegVn,cQtuests8ptcaovertoAcoeat

20.0

!o.o

5,O

2.0

t.o

O.,5

(b)

'

・s..

tix."iit.

f'

Zioniinear

linear

observed

SZJMw

6.5

5,O

O.05

O.1

O.2O.5

1,O

2.05.0

G・$"egrVneqteal"gv-optua

¢ coqoptcaoat

leo.o

50.0

20.0

10.0

5.0

2.0

1.0

O.OS

O.:

O.2O.5

t.O

2.05.0

?・8s)lg9it?・

g・g

k.di

1oo.O

50.0

20.0

10.0.

5.0

zo

O.05

O.1

O.2O.S

1.0

2.05,O

Fig.10

PEHIeO

[SEC]

Cornparisen

of responge spectra of

incident

seismic

wave at source

distance

of

]OOkrn.

Selid

and

broken

Lines

indicate

the

spectr'a of

incident

wave modified

from

those

'for

TMK

and

IWK,

respectively..

The

response spectra

by

Kobayashi

and

Midorikawa

(1982)

a:e also

indLcated

dotted

lihes.

Fig.11

PEBIeD

[SEC)

Comparison

between

the

observed velocity respense spectrum ana

predic{ed

spectra,

Solid

line

indicates

observed spectrum,

dotted

line

forlinear

model of

M.,

and

broken

1'ine

for

nonlinear model.

Table   l   Depth   and   S  wave   veiocity  of   indiVidual   slte sibe depth (m ) γ S (m / sec 〕

参照

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