1
論 文1
日 本建 築 学 会 構 造 系 諭 文 報 告集 第 447 号・
1993 年 5 月Journal of Struct
、
Consヒr．
Engng，
AIJ，
No．
447，
May，
1993．
1987
年
千
葉県東
方沖 地震
の
地 震 動 応 答
ス ペ
ク
ト
ル に
み ら れ る
地盤 特 性
の
評価
．
EVALUATION
OF
SITE
EFFECTS
ON
RESPONSE
SPECTRA
OF
GROUND
MOTIONS
OBSERVED
DURING
THE
1987
CHIBA
−
KEN
−
TOHO
−
OKI
EARTH
Ω
UAKE
翠
川 三郎
＊，
作
川孝
一
＊＊Saburoh
MIDORIKAWA
andKoichi
SAKUGA
WA
Site
effects on response spectra of ground motions observed at 173 sitesduring
the 1987Chiba・
ken−
toho−
oki earthquake （M ＝6，
7）were evaluated，
The results indicate thaq ）the site effects are significant on motions with periodslonger
thanO．
2second，
2）geomerpltologicalland
classifica−
tion is more appropriate for evaluating the site effects than soil classification or surface geology
，
3
）the site amplifications atlonger
periodshave
strongerdependence
on the average shear−
wave velocity of ground，
and 4）the average shear−
wave velocity is a useful predictorfor
the site ampli−
fications
at periods of O．
7to 1．
5seconds．
Kegwords
：5‘厂ong greund m 卿 n，
site effe‘t，
厂esPonse sPectrttm，
．
geomorPholegt’
ca”and classificat 加
，
average shear−
wate velociり’，
the 1987Chiba−ken−
toho−
oki ea厂thqttake強 震 動
，
地 盤特性，
応答ス ペク トル，
地 形 分類，
平均S
波速 度，1987
年千葉県東方 沖 地震1．
は じ め に 近い将 来発生す るであ ろ う地 震動の特性を あ ら か じめ 予測し て お くこと は構 造物の耐 震設計 上かつ 地震防災対 策 上 重 要な問 題の ひとつ で ある。
地 震 動の強さの尺 度 と し て は最 大 振 幅や応 答スペ ク トル などが用いられ るが， 構 造 物の振 動 解 析の際には応 答スペ ク トル を用いたモー
ド解析法が よ く用い ら れ る。 そこ で，
観 測さ れ た強 震 記 録 を 用いて，
応 答 ス ペ ク トル の 特性に及 ぼ す 地 震 規 模 や 地 盤条件の影 響が統 計的に解析され てきた1）−
5i。
こ れらの解 析では，
地 盤 条 件は地 盤 種 別や表 層 地 質に よ り大ま か に分類され ， 各 地 盤分類での応 答ス ペ ク トル 特 性の違い が示され てい る。
しか し， こ れ らの地 盤分類 は利 用で き る地 盤の情報に基づいて分類さ れ たもので，
こ れ ら が 地 震 勤 に及 ぼ す 地 盤の影 響 を 評 価 す る た めの最 良の分類法と は限ら ない こと も指摘さ れて いる3）・
CL6〕 。 筆 者ら は，1987
年 千 葉 県 東 方 沖 地 震の 多 数の 強 震 記 録 を用いて，
地 盤 条 件が地 表 面 最 大 加 速 度お よ び最 大 速 度に及ぼ す影 響を評 価す る際に は，
従 来 用い ら れ て い る 地盤種 別や表 層 地 質よりも表 層地質を 地形 分 類で細 分 類 し た地 盤 分 類 を用い るのがよ り適 当であること を 示 し たT ］。 本研究では， 前 報 7 ］ で用い た1987 年千 葉 県東方 沖 地 震の強 震 記 録 を用いて， その応 答スペ ク トル に みられ る地 盤 特 性の定 量 的 評 価を試み た。
．
2，1987
年 干 葉 県 東 方 沖 地 震の強 震 記 録 1987年 千 葉 県 東 方 沖地震はM6 ，
7の中規 模地震で，
こ の 地 震の最大 震 度 は 勝浦，
千 葉，
銚 子で のV
で あ り，
住 家の一
部破 損な どの被 害が千 葉 県東 部で多くみ られ たs）。
解 析に用い た強 震 記 録は 31機 関に よ り観 測さ れ た173地点での もの である。
図一
1に示す よ うに， これ らの地 点は干 葉 県， 茨 城 県， 埼 玉 県， 東京
都， 神 奈 川県， 静 岡県に分 布し てい るが，
東 京 湾 沿 岸に集中し て分布し てい る。
観 測点の地 盤 条件は岩 盤か ら 埋立地盤まで さ ま ざまで あ る。 距離は25km −
180km
に分布してお り，
50〜loo
km
の もの が比 較 的 多い。
な お，
こ こで は距 離 の定 義と して断層面9 ｝か らの最 短 距 離 を採 用した。
各 地 点で用い ら れ て い る地 震 計は さ ま ざ まである た め，
地 震 計の特 性 補正 を行っ た。 前 報 T；と同 様に，
ノイ ＊ 東 京 工業 大 学 総理t
社 会開 発 工 学専 攻 助教授・
博 士 （工学 ） ＃ 東 京 工 業 大 学 総 理 工社 会 開 発 工 学 専 攻 大 学 院 生Assoc
．
Prof．
，
Dept．
Qf Environmental Eng．
，
InteTdisciplinary GTadu−
ate School of Science and Engineering，
Tokyo Institute of Tech−
nology，
Dr．
Eng．
Graduate Student
，
Dept．
of Environmenta且Eng．
，
InterdisciplinaryGraduate School of Science and Engineering
，
Tokyo Institute of Tech−
nology図
一
1 1987年 千 葉 県 東 方 沖 地 震の震 央，
断 層 面の位 置 お よ び 強 震 観測 点の分 布 ズ成 分 を除 去 する ために，
周 期0．1
秒か ら3．
5
秒まで平 坦で，
周 期0．
06
秒 以 下と7
秒 以上 を完 全に遮 断す るバ ン ドパ ス フ ィ ル ター
を周波数 領域でか けた。
これ ら の処 理 を行っ た後，
速 度 記 録につ い ては さ らに数 値 微 分して 加 速 度 記 録 を求 めた。 補正 さ れ た加速度 記 録の最大値は 9−
430c皿／szに分 布し，
大 部 分は 30〜
200 cm ／s2 の範 囲 に ある。
また，
最 大 速 度 振 幅で は大 部 分が3−
20cm ／s の範 囲にあ るT｝ 。 最 大速度が20cm
／s程 度を 超 え ない と 地 盤の非線形性の 影響 は顕 著に 現 れ ない ことlb） か ら，
こ れ らの デー
タの解析結果に は地 盤の非線形性の影響はあ ま り含ま れ ない もの と考え られ る。
応 答スペ ク トル は，
地 震 動の方 向 性を考 慮して，2
次 元 応 答ス ペ ク トル の形で計 算 し たl／ 。 す な わ ち，
水 平2
成 分の加 速 度 記 録に対して一
質点系の絶 対 加 速度応 答の 時 刻 歴を そ れ ぞ れ計 算し，
そ れ らの2
乗和の平方 根の最 大 値か ら絶 対 加速度 応 答ス ペ ク トルを求め た。
減 衰 定 数 は5％ とし，
周 期0，1〜3
秒の範 囲で計算し た。3．
各 地 盤 分類における地 盤の増 幅 率 地 震 動の特 性 を支 配 する要 因として，
地 盤 条件の他に，
震 源 特 性と伝 播 経 路 特 性が あ る。
震 源 特 性の ひ とつ と し て，
震源か らの 方位 依 存 性が 指 摘 さ れて いる が， この地 震の記 録の最大振 幅に は方 位 依存性の影 響は無 視で き る もの と考え られ る7｝。
そこ で，
伝 播 経 路 特 性の主な要 因 である距 離 減 衰の影 響を補正 し て応 答ス ペ ク トル に及ぼ す地 盤の影 響を近 似 的に抽 出する こ と と し た。
まず，
観 測点の地盤条件を地 盤分類に よっ て評価す る こと と し，
地盤 分類ご と に距 離 減 衰 式 を求め て各 地 盤 分 類で の平 均 的な 地 盤の増 幅 率 を 評 価 し た。
用いた デー
タ の ほ と ん ど は震 源の大き さ に比べ て震 源か ら の距 離が大 表一1
用いた 地 盤 分 類 と対 応 する デー
タ の数 地 盤 分 類 テ タ数 細 分 類 ヂー
タ数 細分 類 ヂー
タ数 地盤種別 1 2 3 289251 沖 積 層 107 泥 が ち 37 埋 立 地 44 砂 が ち 54 三角 州 29 礫が ち 11 砂 州・
自然 堤 防 17 扇状 地 10 洪 積 層 41 ロー
ム 37 ロ略 台 地 24 軟 岩 3 砂 礫 台 地 6 丘 陵 地 7 19 12 第三 紀ない し そ れ以前 山 地 210
1
，
匡O
壽
Z
◎一
』 ＜ 〇一
盥 』 些 ≧ 《0
．
1
／
へ
！ 丶／
．
／ s’
へ
v僚
，
−
rrff「ノ’
丶．
〆’
−
J ！／・
ごノ一
So
靦Prof
祀e
Type
1
−…一
一
Soil
Profile
Type
2
−一一
Soil
Prof
酷eType
3
o
．
1
亠
1
．
PERLOD
sec 図一
2 地 盤 種 別ご との地 盤の増 幅 率 きい の で，
点 震源 を仮 定し た以 下の式L2膝 絶 対 加 速 度 応 答ス ペ ク トルSA
（T
）と 距離 X （km
）の関 係を回 帰分析 した。
lOg
SA
（T）＝C
‘（T＞− log
X − h
（T
》X ……・
…
（ユ） こ こで，
k
（T
）は伝 播 経 路での粘 性減衰を表す項であ る。 C、（T）は補正項で，
これ を各地 盤分類i
に対し て求めた。地 盤の 分 類と して， し ば しば 用い ら れ る地盤種 別の他 に
，
地質区分， 土 質 分 類，
地 形 分 類も用いた。
本研究で 用いた地 盤 種 別は，
建 築 基 準 法 施 行 令によ る地 盤 種 別の 定 義に基づき，
観 測 点のボー
リング調 査 結 果，
各種 地 盤 図な ど を用い て著 者らの責 任で定めたもの である。
また，
各地点の地質区分等は国 土 庁 土 地 分 類 図や そ れに基づ く 国 土数値情 報la， を利 用して定 めた。 た だ し，
全173
地 点 の内，
地 盤 種 別 ない し他の地 盤 分 類の いずれか が わ か ら な かっ た地点も わずか ながらある。
表一
1に用いた地 盤一
32
一
分 類と対 応す る デ
ー
タ数 を示 す。 回帰分析よ り得ら れ る各 種 地 盤で の補 正 項 Ci（T）に は 震 源のスペ ク トル特 性も含ま れる。
そ こ で， 各 種 地 盤で の補 正項か ら基準と な る地 盤での そ れを 引い て基 準 化し た後， その真 数 をとっ て各種地 盤 の増 幅 率を表 すこと と し た。
地 盤 種 別で地 盤分 類 し，
1種 地 盤 を 基準とし た場 合の結 果を図一
2に示す。
周期O．
1〜
O．
15秒では各
地 盤 種 別の差は ほ と んど ない。周 期0．
15〜O，5
秒では2
種地 盤と3 種地 盤の違い は ほとん どな いが，
1種 地 盤に対し て L5 倍 前 後の増 幅 率を示す。
そ れ よ り長い周期で は，2
種 地 盤で は周 期0．
6−
1秒で2倍 程 度の増 幅 を示す の に対し，
3種 地 盤で は周 期 約1秒で 4倍弱の増 幅 率を示 す。2
種地 盤に対する 3種 地 盤の増 幅 率の比は ユ．
6 倍前 後で あ る。 これ らの結果を既往の研 究の結 果と比 較し て 図一3
に 示 す。
な お，
片 山 ら4 ）の 用い た 地盤 種 別 は遁路橋 耐震設 計指 針に基づ く もの で， 片 山らの1
種 地 盤，
ll
種・
皿種 地 盤 およびW
種 地 盤は そ れ ぞ れ本研究の 1種 地 盤，
2種 地 盤お よ び3種 地 盤に お おむね相 当す る。
本 研 究の結 果 は，
片 山らの結 果 とおお む ね一
致す る。3
種 地 盤の周 期 ユ．
5秒 以上の範 囲で は本 研 究の結 果の方が大きい が，
こ れ は本研 究では堆 積 層の厚い関 東 平 野で のデー
タのみ を 用い た た め とも考え ら れ る。 図に は， 建 築 基準法の振動 特性係数を1
種地盤のそ れで基 準 化した もの も示して あ る。
これ ら は，
本研究の結 果に比べ て周期0
．
2− ，
1．
5
秒 程 度の範 囲で地 盤の影 響 を小さ く評 価し てい る傾向に あ4
3
2
Z
Ω
」 ＜O
匚 コ 血 Σ く ThisStudy
・
・
轄・
瞳
τシpe 2− 一一
Type 3 B面ldngCode
− …
Type
2一ttt
−
Wpe
31
’
彦
ノ
1
駕
．
轡
ヤ
ハ
述
ヤ
／
R
Kド
唖
ミプ
Katayama
et aL ｛1978）一
一
一
一
・
一
一
一
TypeU
一一
一
τype
m一一一
TypeIV
貼
1
・
1
．
PERIOD
sec
図一
3 地 盤 種 別ごとの地 盤の増 幅 率 （既往の結果 との比較 〉 る が，そ れ以外の周期で は両者は お お む ね対 応して いる。 地 質 区 分 を用いて，
沖積地 盤，
洪積地 盤，
第三紀ない し そ れ以 前の地 盤に地 盤 分 類し，
第三紀ない し そ れ以 前 の地 盤 を 基 準 とし た場 合の増幅 率を 図一4
に示す。
周 期 O．
ユー
0．
25秒で は沖積 地 盤 と 洪 積 地 盤の差は ほとんどな く，
1．
5倍 前 後の増 幅 率を示す。
そ れ よ り長い周期では， 洪積地盤では増 幅 率は周 期によ
らずL5 倍 前 後の値 を示 す の に対し て，
沖積地 盤で は周 期 1秒で増 幅 率は3倍 を 示し，
洪 積地盤に比べ て最 大で 2倍の値を示す。
沖 積地 盤 お よ び洪 積 地 盤を表 層土質で細 分 類 し た場 合 の増 幅 率を 図一5
に示す。
沖積地盤で は，
砂が ち （砂 質 ） 匡O
」°
0
茫
ZO
一
」 ＜O
一
」 コ ユ Σ く1
O
．
0
．
1
1
．
PERIOD
sec
図一
4 表 層 地質ご との地盤の増 幅 率10
．
t
O
トO
証
Z9
を
O
匚 コ 匹 Σ くO
．
1
0
．
1
4
．
PERIOD
sec 図一
5 土 質 分 類ごとの地 盤の増 幅率10
．
t
匡O
トO
匪
ZO
一
之
O
匡 コ 」 Σ 《O
．
1
0
．
1
1
．
PERIOD
sec
図一
6 地 形 分 類 ご との地 盤の増 幅 率 地 盤で増 幅 率が大き く，
前 述の3
種地 盤の場合と ほ ぽ同 じ結 果を示す．
増 幅 率は 泥 が ち （粘 土質 ）地 盤では や や 小 さく，
礫が ち （礫 質 ）地 盤で は さ らに小さ く，
洪積の ロー
ム地 盤と同様に周期に よ らず1．
6
倍 程度の値を示 す。
洪 積の軟 岩で は増 幅 率は小さ く，0．
8〜1．5
の値を 示す。 沖 積，
洪 積，
第三紀ない し そ れ以 前の地 盤 を 地 形分類 で細分類し た 場 合の 増幅 率を 図一
6に示す。
第三紀ない し それ以 前の地 盤で あ る 山 地と丘陵 地の 内， 山 地で の デー
タ数が少な い の で，
丘陵 地 を基 準とし て示してあ る。 山 地で は周 期0．
15秒 以 下で は増 幅 率は1を や や 上回る が，
周 期が増大 す るにつれて増幅率は 減少し，
周ra
O．
5
秒 以上で は増幅率の大きい埋 立 地等に比べ て1
／10程 度 の値を示す。
洪積地 盤では地 形 ごとの違い は小さ く，
増 幅率は 周期によ らず1，3
程 度の値 を 示す。
沖 積 地 盤の内， 扇 状 地で は洪積地 盤と同様の値を示し，砂州・
自然堤防， 三角州，
埋立地の順で増幅率は増 大してい く。
ただし，
周 期 0．
3秒 程 度 以 下で は 地形ご との違い は ほ と ん ど な く，
1．
5前 後の値を示す。 いずれ の地盤分類の場 合で も， 地 盤ご との増 幅 率の違い は，
短周期では小さ く，
長 周期 で大 き く な る 傾向に あ る。
得ら れ た 回帰 式によ る 予測 値に対す る観 測 値の比 を求 め，
その対 数の標 準 偏 差 を 図一
7に示す。 地 盤 種 別で分 類し た場 合と表層地質で分類し た 場合では標準偏 差は ほ と ん ど か わ ら ない。
表 層 地 質 を土 質で細 分 類し た場合に もあ ま り改 善さ れ ない。 地 形で細 分 類し た場合に は， 分 類 数が 9種 類に増え たとは いえ，
標準偏差は か な り小さ一 34 一
O
．
3
2
1
0
0
匡O
臣
囚O
¢ くOZ
≦
唖
ω0
．
O
．
1
1
．
PERIOD
sec
図一7
回 帰 式の標 準 偏 差の比 較 くな り，
応 答ス ペ ク トルに及 ぼ す地 盤 条 件の影 響を評 価 するた めに地 形 分 類が よ り適 当である こと を示唆してい る。
本研 究で用い た土 地 分 類 図は国 土 調 査 法によ る土 地 分 類調査を各 県別 単位にま と め た中縮尺 （10万な い し 20 万 分の
1
）の もの で ある14）。 国土調 査 法で は， 地 形の成 因論で地形の分類 項 目が決め られ，
地 形 的に等 質性の あ る広が り が受けた形 成 過 程を基 礎と し た地 形分類がな さ れ てい る］5）。
し たがっ て， この地 形 分類は， 単な る形 態 的な分 類では な く， 地 盤の形 成 過 程を反 映し たもので あ り，
あ る程 度の深 さ まで の地 盤の構 造を 反映し た もの と 考え ら れ る。
一
般に，
山 地，
丘 陵 地，
台地，
低地と，
標 高が低く な る につ れ て地 盤 が軟弱 と な り， 低地の中で は，
扇 状地，
自然 堤 防，
三角 州と， 河 川の下 流で形 成 され る地 形ほ ど 軟 弱と な る1G ）。 実際，
深 さ30m まで の地 盤の平 均S
波 速度は 地 形 ごとにある程 度ま とまっ ており，
前 述の順 番 で各 地 形の地 盤の平 均S
波 速 度は小さく なっ て い るIT ］。 地 盤の平 均S
波 速 度は，
平 均 的に は， 低 地で 200−
3eo m／s，
台 地で 300〜
400m ／s の値を 示す。
第三紀ま た は そ れ以 前の丘 陵 地は，
その ほ と ん ど が新第三紀の堆 積 地 盤で，
平 均S
波 速 度は平 均的に は500
m ／s程 度 と考えら れ るIT｝。
、
山地のデ
ー
タは， 1地 点は古 生 代の岩盤 上に， 他の 1 地 点は新 第三 紀の 火 山 岩上に位置 し，S
波 速 度で 1km
／sない し そ れ以 上の硬い岩 が 地 表 近 くに存 在して い る。 山地の デー
タは 2地 点の み で， これら 2地 点 が 山 地 の地 盤を代表し てい る保 証は な いが，
山 地に比べ丘陵地 で は堆 積 作 用がより強いた め表層地 盤の層 厚 がよ り厚い と考え ら れ ること や，
山地で は先第三紀の岩 盤や硬 質な 火 山岩の占め る割 合が比較的多い ことか ら， 山地と丘 陵 地で地 盤のS
波 速 度に大き な相違が生 ずることは一
般 的迦
§
100
。 」oo
loo
1
）
山 のZO
」 の 囚 にZ
Ω
を
缶
」 山OO
く．
の 山 く1
．
PERIOD
sec 図一
8 回 帰 式によ る加速度応 答ス ペ ク トル とも考え ら れる。
後に述べ る 地 盤のS
波速度と増 幅 率の相 関か ら，
こ の 地 形ご との地 盤のS
波 速 度の違い は，
低地 か ら台地，
丘 陵地にな るにつ れて増幅 率が小さ く なり，
山 地では大 幅 に小さ く な る とい う 前 述の結果 を定 性 的に は よ く説明 し て お り， 地 形分類が地 盤の増 幅 率 を評 価す る指 標と し て 適 当で ある こ とに一
つ の物 理 的 根 拠 を与える もの で あ る。
地 形 分 類の 場 合に得 られ た回 帰 式に距 離 20km を代 入 して得ら れ る応 答スペ ク トル を図一8
に示す。 短 周期 で は砂州・
自然堤防で振 幅が大き く，
長周期で は埋 立 地・
で振幅が大きい 。 ス ペ クトル形状は，
埋立 地や 三角州で は周 期0．
8
秒 前 後まで加速度 応 答 量は お お む ね一
定であ る が，
それ以外の沖 積の地 形や洪 積の地 形で は周 期0．
3− O．5
秒以上で振 幅は 周期と ともに減少す る。
第三紀な い しそ れ以 前の地 形で は周 期0．
15〜
O．
2秒 以 上で振 幅は 周期とともに減少する。
参 考 まで に，
各 地 盤 分 類 を行っ た場 合に得ら れ た距 離 減 衰 係 数h
（T
）の値を 図一9
に示す。
関東 地 域での地 震 記録 か ら得ら れ た既 往の減 衰 係tWIS
）・
19 ） も 図に示してあ る。 地 盤種 別， 表層地 質， 土 質 分 類の場 合に は h（T）は お お むね周 期によ らず一
定の傾 向 を示 す。 地 形 分 類の場 合に は， 周 期 と と もに減 少 する傾 向が み ら れ，
周 期O．3
秒以 上で は他の場 合に比べ小さい。 用い た応 答スペ ク トルと距 離の関 係にば らつ き が小さ く ない ことや用いた デー
タの距 離が比 較 的 狭い範 囲に分 布し ていることか ら， 今回の回 帰 分 析で は いずれの場 合 にも得ら れ たh
（T
）の値の信 頼 性は高い と は言い に く い。
そこで，
どち らの傾 向が実 際の距 離 減 衰 特 性を示し M1
」−
Z
山6
一
」 」 山OOZ9
を
⊃Z
山 」°
注
1
PERIOD
sec
図一
9 距離減袞係 数k〔T｝の比 較 でい る のか断 定す るの は 困 難であ る が，
い ず れの場合で も距 離 減 衰 係 数の値は既往の結果と大き な隔た り は な1 い
。
な お，
用い た デー
タの距 離は，80km
程 度 を中 心 と して前後 30km に全 体の約 75％ が分布する ことか ら，
距離 減 衰 係 数の値 を 多 少 変 化させ ても得られ る増 幅 率の 結 果に大 きな変 化は生じないもの と考え ら れ る。4
。
地 盤の平 均S波 速 度 と地 盤の増 幅 率の関 係 地 震 動に及ぼ す 地 盤 の影 響と密接に関係す る物理 量 と し て，
地 盤のS
波 速 度がある3）。
従 来よ り，
地 表か らあ る深さ ［d
］まで の地盤の平均S
波速 度 ［AVS
（d
）］が地 盤の増 幅 度を予 測す る た め の簡便な物理 量で あ るこ と が 指摘さ れて い る7）・
20）”
’
23），
そこ で，
今回の 記録 を 用い て 応 答ス ペ ク トル か ら得ら れ た増 幅 率に対す るAVS
（d
） の影 響を定量的に検討し た。
173
観 測 点の う ち 深 さ50m まで のS
波 速 度 構 造が推 定 可 能な4ユ地 点につ いて， d を10m き1
ざみ で 10m か ら50m に変 化 させ て AVS （d
）を求め た。 ま た，
第三紀 ない し そ れ以前の丘陵地の距離減衰式か らの値に対す る 観測値の比R
（T
）を 各 周 期T
に つ い て 求め，
AVS （d）と の関係が （2 ）式のよ うに対 数で線 形 関 係に な るもの と 仮 定 し て 回帰 式 を求め た。
logR
（T）； α（T）logAVS （d）十 b｛T）± C（T）・
・
・
・
…
t−・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
9・
・
（2） こ こで，
C（T
）は標 準 偏 差で，
Ays
（の の単 位は m ／s で あ る。
各周期T
につ い て，R
〔T
＞と各 深さまで の AVS （d
）との 回 帰 式 を求’
め，
最 も高い相 関を示すAVS
（d
）のd
を最 適 深さ と呼び，
最 適 深さd
で のA．
VS
（d
）とR
（T
）．
表
一
2 地 盤の増 幅率と平均S波速度の関係式の各係数 周 期 係 数a 係 数b 標 準偏 差 相 関 係 数 最 適 深さ 〔秒 ） C dω 0．
1一
〇，
431 ．17o
」 90．
48 50 0．
15一
〇．
25o．
720210．
4110
02一
〇．
35o．
960．
210．
5210 0．
3一
〇．
47L200．
190．
6610 0，
4一
〇，
451．
230．
220．
5910
o，
6一
〇．
55L44020o．
7010 0．
8一
〇．
812．
180．
140，
88 20LO
一
〇．
982．
68o．
170．
8530 L5一
〇．
了72．
15o．
16o．
7650
2．
o一
〇．
621．
720．
200．
6050 3，
0一
〇．
702，
020．
20o．
6550一
1
．
0
．
5
£ （し
邸 」°
Z
山一
〇 匚 」 国OO
0
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0
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1
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〆
Depth
or − ＿
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ノ1
．
PERiOD
sec
∈
エ ト 血 山O
』 ＜ ΣF
低0
0
5
5
2
0
図一
10 増 幅率の平均S波 速 度 依 存 性お よび最 適 深さと周 期の 関 係 につ い て得ら れ た各係数を表一
2に示す。
相 関 係 数がO．
65
を超え る周期に着 目 すると，
図一
10 に示 すように，
周 期が 長 く な る ほ ど，
最適深 さ が 深 く なっ てい る。 これ は，
周 期が長く な る ほ ど， その周期領域 を 支 配す る地 震 波の波 長が長く な り，
よ り深い地 盤の影 響 を受け ること を示 唆してい る。
ま た， 係tw
a（T
＞と 周期 の 関 係は バ ラ ツキが み ら れ る が， 全 般 的な傾 向と し て α（T
）の絶 対 値は周 期と ともに増 大して いる。 地 盤の粘 性減衰を無 視す れ ば，
増 幅 率は 基 盤に対する 地 盤の イン ピー
ダン ス比に反 比例 し，
係 数 a（T
〕は ほ ぼ一
1の値を と る もの と期 待さ れ る。
解 析 結果 は短周期に なるほ どこれよりも絶 対 値 が 小さくなる。
すな わちS
波 速 度の変 化に対し て鈍 感とな る傾 向を示す。
こ れ は，
短 周 期で は地 盤 分 類ごとの増 幅率の違いが小さい とい う前 章で の結 果とも対 応して いる。 こ の理 由と して，
既に指 摘され て い る24｝よ うに，
地 盤の粘 性 減 衰に よっ て短 周 期 で は地 盤の増 幅が抑えられることが 考えられ る。 深さ10m，
30m，
50皿 までの平 均S
波 速 度 と 増 幅 率 の関 係 式の 標 準 偏 差 を 図一7
にプロ ッ ト し た。
深 さによ る標 準 偏 差の違いは比 較 的 小さいが， 周 期1
秒 前 後で は一
36
一
深さ30
m の場 合に偏 差が や や小さい。 各 地 盤 分 類の 場 合の標 準 偏 差と 比較す る と，
周期O．
7秒か ら1．
5秒の範 囲で は 地形 分類の場 合に比べて も標 準 偏 差は か な り小さ く，
この周 期 範 囲で は平均S
波速度が増 幅 率 を推 定 する 適 当な指標であ ること が わ か る。
こ の ことは最 大 速 度に 対する地 盤の 増幅度と平均S
波速 度が強い相関を 示すと い う既往の結果と よ く対応す るη・
21〕。
そ れ以 外の周 期で は，
地 形 分 類の場 合 と 同程 度か や や 大き な偏 差を示し，
平均S
波 速 度が格 別 有 力な指 標である とは言い に くい。5．
結 論 1987年 千 葉 県東方 沖地 震の 際に173
地 点で得られ た 強 震 記 録の応 答スペ ク トル 特性に及ぼす地 盤 条 件の影 響 を検討し，
以下の結 論 を 得た。
1
） 各 地 盤で の地 盤の増 幅 率の相 違は周 期0．
2
秒．
以 下で は小さいが， 周期が長く な る につ れ て地 盤 ご との 相違 が 大き く な り， 各 地 盤 分 類に対する平 均 的な増 幅 率の相 違 は10倍 程 度にまで達す る場 合 が ある。
2
） 地盤の増幅率を評価する に は， 通 常 用い られて い る 地 盤 種別や地 質 区分 よ り は， 地 質 区 分 を地 形 分 類で細 分 化 し た地 盤 分 類 を 用い る の がより適 当であ る。
3） 地 盤の増 幅 率は，
周 期が長く な る ほ ど，
よ り深い地 盤の平 均S
波 速 度に対して依 存 性が よ り強く な る傾 向に あ る。
4） 周 期0，7−
L5 秒の範囲で は，
地 盤の平 均S波 速 度 を用い る と， 地 盤の増 幅 率を より精 度 良く評 価で き る。
謝 辞 本 研 究で用い た強 震 記 録は，
運輸 省港 湾 技 術 研 究 所，
大 林 組，
科 学 技 術 庁 防 災 科 学技術研究所，
鹿 島 建設，
神 奈 川 県，
神 奈 川 大 学、
熊 谷 組，
建 設省 建築研究所， 建 設 省 土 木 研 究 所，
佐 藤工業，
自治 省消防研究所，
清水 建 設，
竹 中工 務 店， 鉄 道 総 合 技 術 研 究 所，
電 源 開 発，
電力中 央 研究所，
東急 建設，
東 京ガス，
東京工業 大学，
東京大学 地 震研 究 所，
同生産 技 術 研 究所，
東 京電 力，
東 京 都 土 木 研究所， 同港 湾局， 同 下水 道局， 西 松 建 設， 間組， フ ジ タ，
三井 建 設，
三菱 地 所，
早 稲 田 大 学の各 機 関 （五十 音 順 ）に よ り観 測さ れ た もの である。 地形 分 類の意 味・
解 釈につ い て早 稲田 大学若 松 加寿江氏よ りご教 示い た だい た。 本 研 究の一
部は鹿島学術振 興 財団 研究助 成 金に よっ た。
記して謝 意 を表す る次 第である。
参 考 文 献 1） 土田 肇ほ か 3名 ：各 種 地 盤に お ける平 均 応 答スペ ク ト ル，
港 湾 技 術 研 究 所 報告，
Vol，
12，
No，
4，
：pp．
171〜
199，
1973．
2）
Seed，
H．
B．
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：Site−
Dependent Spectra for Earth−
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Resistant Design，
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Soc．
Am．
，
Vo且
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pp．
221〜
243t 1976．
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Soc．
Am．
，
Vol．
66，
pp．
915−
935，
1976．
4） 片 山 恒 雄，
岩 崎敏男，
佐 伯 光 昭 ：地震 動 加 速度応答ス ペ ク トル の 統 計 解 析，
土 木 学 会 論 文 報 告 集，
No．
275，
pp．
29〜
40，
1978．
5） 川 島一
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相沢 興，
高 橋和之 ：最大 地 震 動及び 地震応 答ス ペク トル の距 離減 衰 式，
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Earthquake Engineering ＆ Soil Dynamics 旺
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7） 翠川三郎，
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pp．
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78，
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8） 望 月 利 男ほ か 3名11987 年千 葉 県東方 沖 地 震 調査一
震 度 分 布 と被 害の概 要一，
総 合 都 市 研 究，
第35号，pp．
5−
31， 1988．
9） 山田尚幸 ：体積 歪計で観 測 さ れ た1987年 12月 17日千葉 県 東 方 沖の地 震，
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10） 時松孝次，
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第388号，
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ll〕小林啓 美，
長橋純男 ：地 表で観 測さ れ た地 震 動の周期 特 性か ら求め た地 盤の増 幅 特 性と地 震 基 盤に おける地 震 動 の特 性，
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第240号，
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奥 園 誠 之，
今 村 遼 平 ：土 木 技 術 者のた めの現 地 踏 査，
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大 矢 雅 彦 編 ：地 形 分 類の手 法と 展開，
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