数値解析手法のベンチマークテスト
－2004 年紀伊半島南東沖地震前震を対象とした関東平野の結果－
後藤賢人
1)、永野正行
2)、吉村智昭
3)、久田嘉章
4)、河路薫
5)、川辺秀憲
6)、
早川崇
7)、田原道崇
8)、
Seckin Ozgur Citak
9)1) 正会員 株式会社地震工学研究所、工修 e-mail : [email protected] 2) 正会員 東京理科大学、教授 工博 e-mail : [email protected] 3)元・大阪大学、准教授 工博 e-mail ; [email protected] 4) 正会員 工学院大学、教授 工博 e-mail ; [email protected] 5) 伊藤忠テクノソリューションズ株式会社 工修 e-mail ; [email protected] 6) 正会員 京都大学、助教 工博 e-mail ; [email protected] 7) 正会員清水建設株式会社技術研究所 工博 e-mail ; [email protected] 8) 応用地質株式会社 理博 e-mail ; [email protected] 9) 独立行政法人海洋研究開発機構 工博 e-mail ; [email protected] 要 約 関東平野を対象とした既往の数値解析手法のベンチマークテストでは、差分格子の間隔に より後続表面波がチームにより異なるという問題点が指摘された。2013年度のベンチマー クテストは2004年紀伊半島南東沖地震前震を用いて行われ、複数のモデルについて計算結 果の比較検討を行った。差分格子を統一した均質・2層地盤モデルを用いたケースでは各チ ーム間で高い整合性が得られたが、モデル境界面からの反射波の処理の違いによる結果の 差異が見られ、Q値の設定の違いが反射波に影響を与え、その設定方法に注意する必要があ るという新たな課題が明らかになった。差分格子を統一せず、23層地盤モデルを用いたケ ースでは、差分格子の違いにより地盤構造の差異が生まれ、震源から遠方になるほど計算 結果に影響を与えることが示唆された。 キーワード： 長周期地震動、数値解析手法、関東平野、ベンチマークテスト、境界条件 日本地震工学会論文集 第16巻、第8号（特集号）、2016
1. はじめに 大地震時における大都市圏に建つ超高層構造物の応答評価に関連し、平野部で発生する長周期・長時 間地震動予測への関心が高まっている。この際に、3次元差分法などの数値解析を用いて、震源からサイ トに至るまでをモデル化し、地震動を計算することが行われるようになっており、耐震設計でも利用さ れるようになってきた。一方で、数値解析手法の計算精度に関する検証が必ずしも十分に行われていな かった。このような背景から、2009年度から2011年度の6ステップにわたり、数値解析手法のベンチマー クテスト1)2)3)を実施してきた。この中では、同じ地盤モデル、震源過程を与え、差分法や有限要素法な どの数値解析により地震動を計算し、その適用範囲や結果のばらつきを検証してきた。この結果、単純 な地盤モデルでは各チームの結果はよく一致したものの、現実的な地盤モデルを用いた関東平野の解析 では差分格子の間隔により後続表面波の波形がチームにより異なる結果が得られた3)。このときの震源 は関東平野に比較的近いものであったが、今後巨大地震の発生が危惧される南海トラフの震源は関東平 野から遠いため、表面波が主体となる長周期地震動評価で問題となる可能性がある。 上記の課題点の解決に向けて、南海トラフに近い震源である2004年紀伊半島南東沖地震前震(MJ7.1)を 対象に行われた2013年度の数値解析手法のベンチマークテスト(ステップ7、N71~N74)が実施された。本 論文は、このうち関東平野での地震動計算の結果を分析し、考察したものである。 ステップ7のベンチマークテストでは、最初に23層地盤のS波構造と震源モデル、有効周期のみを与え N71として実施した。次に、解析領域と差分グリッド情報等を統一して、N72として実施した。さらに計 算条件が地震動評価に与える影響を精査するため、N72と同じ解析領域と差分グリッドを用い、物性を 地震基盤のみとした均質地盤モデルを用いたN73、堆積層と地震基盤の2層地盤モデルを用いたN74につ いて比較を行った。本論文では、実施した順番を入れ替え、最初にN73、N74の結果を比較、考察する。 次に、23層地盤のS波構造を用いたN72、最後にS波構造と震源モデル、有効周期のみを与えたN71につ いて、結果を比較、考察する。この過程で、境界条件の影響や、領域周辺の差分格子間隔の設定による 計算結果への影響も併せて検証する。 2. 解析条件と参加チーム、解析手法 2.1 解析条件 地盤モデルは地震調査研究推進本部より公開されている長周期地震動予測地図(2012年度試作版)4)の 23層地盤とし、1層目(Vs=350m/s)を2層目(Vs=500m/s)と同じ物性として用いる。表１に地下構造モデル の物性値を示す。有効振動数は0~0.25Hz(4秒以上)とし、提出された結果には0.25Hzのローパスフィルタ ーをかけた。Q値の参考振動数は0.5Hzとする。対象地震は2004年に南海トラフ沿いで発生した紀伊半島 南東沖地震前震(Mj7.1)であり、震源モデルは山本・吉村(2001)12)の点震源を用いる。震源パラメータを 表2、モーメントレート関数を図１に示す。N72～N74モデルについては図2に示す範囲を解析領域とし、 差分格子間隔を水平・鉛直共に400mに統一した。どのモデルについても、図3に示す3地点について解析 結果の比較を行う。 2.2 参加者と手法 参加者一覧を表3に示す。参加チームは6チームであり、計算手法は、ボクセル有限要素法が1チーム(河 路・秋山)で、それ以外は三次元差分法である。N72~N74モデルは表に○を付けたチームのみ参加した。 3. 均質地盤モデル・2層地盤モデルを用いた検討(N73・N74モデル) 3.1 解析条件 N73 モデルでは表1 の第 14 層(Vs=3.2km/s)の物性値を使用して均質地盤モデルを作成する。N74 モデ
表 3 参加者および計算手法(N71 モデル) 参加チーム 河路・秋山 Citak・松島・Graves 早川 田原・堀内 永野・後藤 川辺 図中 文中の表記 kawaji 『河路』 citak 『Citak』 hayakawa 『早川』 tahara 『田原』 nagano 『永野』 kawabe 手法(参考文献) ﾎﾞｸｾﾙ FEM5) 三次元差分法6) 三次元差分法7) 三次元差分法8) 三次元差分法9) 三次元差分法6)7) 境界の処理 (水平方向スポ ンジゾーン幅) 吸収境界+ スポンジゾーン (10km) 吸収境界 +スポンジゾーン(10km) 無反射境界+ スポンジゾーン (5km) 吸収境界 +スポンジゾーン (2km) 吸収境界 +スポンジゾーン (8km) 吸収境界+ スポンジゾーン (8km) 減衰の導入法 質量比例減衰 Graves and Day10)の手法 Graves6)の手法 Robertson11)の手法 Graves6)の手法 Graves6)の手法 N71 での最浅部 のグリッド間隔 水平・鉛直 200m 250m 水平 400m 鉛直 200m 水平・鉛直 250m 水平・鉛直 250m 水平 400m 鉛直 100m N72 - - ○ ○ ○ - N73 ○ - ○ ○ ○ - N74 ○ - ○ ○ ○ - 2004/9/5 19:07 マグニチュード Mj7.1 33.03°N 136.80°E 震源深さ(km) 15 走向角(deg) 71 傾斜角(deg) 56 すべり角(deg) 75 地震モーメント (Nm) 発生時刻 震源位置(deg) 9.8×1019 層 P波速度 S波速度 密度 番号 Vp(km/s) Vs(km/s) （g/cm3） 1 1.8 0.5 1.95 2 1.8 0.5 1.35 3 2 0.6 2 4 2.1 0.7 2.05 5 2.2 0.8 2.07 6 2.3 0.9 2.1 7 2.4 1 2.15 付加体を含む 8 2.7 1.3 2.2 9 3 1.5 2.25 10 3.2 1.7 2.3 11 3.5 2 2.35 12 4.2 2.4 2.45 13 5 2.9 2.6 地震基盤(近畿圏) 14 5.5 3.2 2.65 上部地殻第1層 15 5.8 3.4 2.7 上部地殻第2層 16 6.4 3.8 2.8 下部地殻 17 7.5 4.5 3.2 マントル 18 5 2.9 2.4 海洋性地殻第2層(フィリピン海プレート) 19 6.8 4 2.9 海洋性地殻第3層(フィリピン海プレート) 20 8 4.7 3.2 海洋性マントル(太平洋プレート) 21 5.4 2.8 2.6 海洋性地殻第2層(太平洋プレート) 22 6.5 3.5 2.8 海洋性地殻第3層(太平洋プレート) 23 8.1 4.6 3.4 海洋性マントル(太平洋プレート) 備考 表 1 地下構造モデルの物性値 図 1 モーメントレート関数 表 2 震源パラメータ ･･･ N73 モデル・N74 下部で用いる物性値 ･･･ N74 上部で用いる物性値 震源 -358,000 110,000 126,000 -362,000 X Y 震源 G 測線 図 3 比較に用いる観測地点 図 2 N72～N74 モデルの解析領域 (座標は第 9 系)
ルでは第1層から第13層までを第9層(Vs=1.5km/s)の物性値、第14層以深を第14層(Vs=3.2km/s)の物性値を 使用して2層地盤モデルを作成する。いずれのモデルもグリッド間隔は水平・鉛直ともに400mである。 3.2 参加者と手法 N73、N74 モデルの参加者は表 2 に○を付けた「河路・秋山」「早川」「田原・堀内」「永野・後藤」の 4 チームである。N73 モデルでは、波数積分法13)による理論解を波形名『hisada』として比較を行った。 3.3 計算結果(N73 モデル) 図4 に N73 モデルでの各チームの結果を示す。pSv は擬似速度応答スペクトルを示す。均質地盤であ るこのモデルでは、特に震源近傍のG01 地点で全チームの結果がよく一致し、波数積分法による理論解 (『hisada』)とも非常に高い整合性が得られた。SZOH41(南伊豆)や NODA(野田)などの震源から離れた地 点でも、『河路』の後続部でやや長周期成分が現れているものの、全体的に速度波形は一致する傾向を示 し、理論解を基準とした最大速度の誤差率はSZOH41 で 10%未満、NODA で 30%未満に留まった。NODA の pSv(h=5%)を見ても、卓越周期・振幅とも全チーム間でよく整合したが、理論解に比べるとやや過小 評価となった。波数積分法では振動数に依存しないQ 値を利用した減衰の導入をしているのに対し、各 チームの計算コードでは振動数依存で減衰を設定しており、この減衰仮定の違いが理論解と各解析結果 との差異につながったものと推定される。 いずれの数値計算結果も、小さい振幅ではあるが160s 以降で理論解に見られない後続の波形が見られ た。また、このN73 モデルの検討の過程で、『河路』は境界条件、『早川』は減衰領域の Q 値を変更し、 境界領域のモデル化を変更した結果、全チーム間の差が縮まった。今回使用した統一地盤モデルは震源 からやや近い位置に境界が存在するため、モデル境界面からの反射波が観測点の速度波形に影響したも のと考えられる。 3.4 計算結果(N74 モデル) 図5 に N74 モデルでの各チームの計算結果を示す。観測点位置は N73 と同様の 3 点を用いる。N73 モデルと比べると主に後続部において手法間の差が見られるものの、地震開始から200s 付近までは震源 から離れた地点についても全チームで非常によく一致し、特に差分法を用いた『早川』『田原』『永野』 の3 組に関しては震源から最も離れた NODA の擬似速度応答スペクトルも卓越周期・振幅レベルともよ く一致した。差分法の3 組と有限要素法の『河路』との結果の差は主に後続部に見られることから、N73 モデルと同様に反射波による影響が原因であると考えられ、境界処理やQ 値などの減衰の設定により改 time(s) (c) NODA(野田)の速度波形(NS) Vmax(cm/s) time(s) (a) G01 の速度波形(NS・0-50s) Vmax(cm/s) (d) NODA の pSv(NS・h=5%) time(s) (b) SZOH41(南伊豆)の速度波形(NS) 図 4 各チームの結果の比較(N73 モデル) Vmax(cm/s)
善される可能性がある。 4. 減衰領域と Q 値の設定による反射波の影響評価 4.1 解析条件 N73、N74 モデルのベンチマークテストの結果から、解析領域境界からの反射波の処理が各チーム間 の結果の差異につながる可能性が示唆された。今回、『永野』の計算コードを用いて、N73 モデルの解析 領域や減衰の設定を変更した複数のケースを検討し、モデル境界面からの反射波が計算結果に与える影 響を検討する。減衰については、減衰領域端部のQ 値を設定し、減衰定数 h=1/(2Q)を領域内で線形に変 化させている。 4.2 減衰領域の設定による影響 図6 に示すように解析領域の西端・南端をそれぞれ 120km 広げたケースを『N73-L(減衰領域 20 グリ ッド)』、減衰領域のグリッド数を 10、40 にしたケースをそれぞれ『N73-10』、『N73-40』とする。いずれ のケースも減衰領域端部のQ 値は 5 とした。図 7(a)に G01、図 7(b)に NODA 地点における各ケースの速 度波形を示す。震源近傍のG01 地点では『N73(減衰領域 20 グリッド)』、『N73-10』、『N73-40』の差異は かなり小さく、グリッド数 10~40 の範囲では減衰領域の違いは見られなかった。解析領域を拡大した 『N73-L』と比較すると 20s 以降から差が見られ、『N73-L』の振幅が他と比べ小さくなっている。これ は解析領域を拡大したことで反射波の影響が除去されているためであると考えられる。震源から離れた NODA でも、『N73-40』の振幅が他より大きくなっているものの、『N73』と『N73-10』、『N73-40』の差 はほとんど見られず、この3 ケースの結果から減衰領域のグリッド数の設定による結果への影響は小さ いことが分かる。 図 7(b)、(d)に示す図は、反射波の影響が最も小さい『N73-L』を基準に、各ケースの速度データの 2 乗累積和を『N73-L』の速度データの 2 乗累積和で除することにより誤差評価を行った結果である。G01 地点においては3 ケース間の差は殆ど見られないものの、NODA 地点においては『N73-40』が最も誤差 が大きくなった。 4.3 Q 値の設定による影響 減衰領域端部におけるQ 値を 1､20、100 としたケースをそれぞれ『N73-Q1』、『N73-Q20』『N73-Q100』 とする。減衰領域のグリッド数はいずれのケースも20 である。 Vmax(cm/s) time(s) (a) G01 の速度波形(NS・0-50s) Vmax(cm/s) time(s) (c) NODA(野田)の速度波形(NS) Vmax(cm/s) time(s) (b) SZOH41(南伊豆)の速度波形(NS) 図 5 各チームの結果の比較(N74 モデル) (d) NODA の pSv(NS・h=5%)
震源 -478,000 -482,000 X Y N72~N74 の解析領域 126,000 図 6 N73-L の解析領域(座標は第 9 系) 110,00 0 図 7 減衰領域の設定の違いによる結果の比較 (c) NODA(野田)の速度波形(NS、50-250s) (a) G01 地点の速度波形(NS、0-50s) (b) G01 地点の誤差評価 (d) NODA 地点の誤差評価 図 8 Q 値の設定の違いによる結果の比較 (c) NODA(野田)の速度波形(NS、50-250s) (a) G01 地点の速度波形(NS、0-50s) (b) G01 地点の誤差評価 (d) NODA 地点の誤差評価
図8 に G01、NODA 地点での速度波形を示す。図 9(a-1)に示す震源近傍の G01 地点に関して Q 値を変 更した各ケースを比較すると、20s 以降の振幅に差が見られ、『N73-Q1』>『N73(Q 値 5)』>『N73-Q20』 >『N73-Q100』>『N73-L(Q 値 5)』となっており、反射波の影響が最も小さいと考えられる『N73-L』を 差分法を利用した時の正解とすると、『N73-Q100』が最も近くなった。震源から離れた図 8(c)の NODA においてもこの大小関係が同様に見られる。 4.2 と同様の手法で誤差評価を行った結果を図 8(b)、(d)に示す。『N73』が Q 値 5 であることを考慮す ると、Q 値が大きくなるにつれて誤差が小さくなる結果となった。ただし、『N73-Q1』と『N73-Q20』 の差と比べて『N73-Q20』と『N73-Q100』の差は非常に小さいことから、Q 値の設定のみによる反射波 の処理には限度があり、計算領域も適切に設定する必要がある。 5. 統一グリッドと地盤モデルを用いた解析(N72 モデル) 5.1 解析条件 N72 モデルとして、グリッド間隔とモデル化領域を統一し、23 層地盤モデルを用いたケースについて 検討を行った。グリッド間隔は水平・鉛直ともに400m とした。N73、N74 で用いた図 2 の解析領域を使 用した。 5.2 参加者と手法、モデル化 このケースでの参加チームは「早川」、「田原・堀内」、「永野・後藤」の3 チームであり、計算手法は 全て三次元差分法である。 5.3 計算結果 図9 に図 3 に示す G01、SZOH41、NODA の各観測点での NS 方向速度波形と pSv を示す。震源近傍 のG01 地点の 0-50s 部では、『早川』の最大速度がやや小さいものの、全チームの波形の相関係数の平均 が約 0.9 と互いによく一致する結果となった。SZOH41 においても初動部を中心に各チームともよく整 合し、特に『田原』と『永野』は振幅・位相ともに非常によく一致した。震源から離れたNODA の各チ ームの結果を比較すると、pSv において『永野』の 5.3s 付近の成分が他よりも卓越しているなどの差が 見られるものの、速度波形の概形は概ね整合した。 time(s) Vmax(cm/s) time(s) Vmax(cm/s) (a) G01 の速度波形(NS・0-50s) time(s) (c) NODA の速度波形(NS) (d) NODA の pSv(NS・h=5%) Vmax(cm/s) (b) SZOH41(南伊豆)の速度波形(NS) 図 9 各チームの結果の比較(N72 モデル)
6.紀伊半島南東沖地震前震のシミュレーションによる最終評価(N71モデル) 6.1 解析条件 解析領域・グリッド間隔を統一せず、23層地盤モデルを用いて解析を行ったN71モデルの結果を比較す る。地盤構造の物性、震源モデルなどは2.に示したものを用いる。 6.2 参加者と手法、地盤のモデル化 参加者は表3に示した6チームである。浅部地盤の鉛直方向グリッド間隔は200m~250mが多い中、川辺 のみ最表層を100mとしている。深部地盤の水平方向のグリッド間隔については、「河路、早川、川辺」 は400m、「Citak、田原、永野」は250mとしている。 6.3 計算結果 図10 に各観測点での各チームの結果を示す。全体的に『河路』、『川辺』と『Citak』、『田原』、『早川』、 『永野』で振幅レベルが分かれ、前者のグループが若干大きくなった。 震源近傍地点であるG01 地点 での地震開始から50 秒までの速度波形は全チームで概ね整合した。しかし、図中に示した▼・▽の位置 に注目すると各チームに若干の差があり、『河路』、『早川』、『川辺』と『Citak』、『田原』、『永野』の 2 組に分類された。これは深部地盤の水平方向グリッド間隔や解析領域の違いが原因と考えられる。G01 地点の擬似速度応答スペクトルpSv は前述した大小関係は見られるものの卓越周期はよく一致した。 SZOH41 では、同じ差分法で、浅部のグリッド間隔が水平・鉛直ともに 250m である『Citak』、『田原』、 『永野』の振幅・位相は全体的に整合した。今回の検討地点で最も震源から離れている関東平野内の NODA では、振幅レベルの観点からは『河路』と『早川』、『Citak』と『永野』がよく対応した。全チー ムの最大速度の絶対値の平均値を基準として各チームの最大速度の絶対値の差の割合を評価すると、 G01(震源から約 30km)では-10%~+13%とばらつきは小さかったものの、SZOH41(震源から約 262km)では -22%~+48%、NODA(震源から約 429km)では-36％~+51%と、震源から離れるにつれてグリッド間隔の違 いによって計算結果のばらつきが大きくなった。 グリッド間隔の違いによる結果への影響を詳しく調べるため、『永野』のコードを用いてグリッド間隔 Vmax(cm/s) Vmax(cm/s) 図 10 各チームの結果の比較(N71 モデル) time(s) time(s) (c) SZOH41(南伊豆)の速度波形(NS) (d) NODA(野田)の速度波形(NS) Vmax(cm/s) time(s) (a) G01 の速度波形(NS・0-50s) (b) G01 の pSv(NS・h=5%) 観測 観測
を水平・鉛直ともに500m としたケースについて検討した。図 11 に 250m のケースと比較して速度時刻 歴波形を示す。ローパスフィルターは500m のケースに合わせ 0.125Hz としている。観測地点は図 3 の SZOH41、NODA 地点に加え、その経路上の青丸で示した KNGH11(厚木)、TKY007(新宿)を追加した計 4 点を用いる。同じコードを使用していても震源から約 399km 離れた TKY007 ではグリッド間隔 250m のケースの最大速度を基準として約27%の誤差が見られ、震源から約 429km の位置にある NODA では 最大速度の値こそ一致したものの、主に破線で示した後続波形に違いが見られた。これはグリッド間隔 の違いによって地盤構造の差異が生じ、それによる誤差が震源から遠方になるほど蓄積され、計算結果 に影響を及ぼしたものと考えられる。 観測記録との対応を見ると、SZOH41 では振幅レベルはよく対応したが、NODA では全チームとも過 小評価となった。後藤・永野14)の、同じ震源を用いた大阪平野でのシミュレーション解析ではQ 値の設 定により振幅に差が見られた。観測記録との対応を検討するためには、適切なQ 値の設定に関する議論 が必要となる。 7. まとめ 2004年紀伊半島南東沖地震前震を用いて数値解析手法による地震動評価のベンチマークテストを行い、 関東平野の結果について比較を行った。追加検討の中で反射波による解析結果への影響が示唆されたた め、境界条件の設定による結果への影響を評価した。限定されたケースでの結果ではあるものの、本論 文で得られた知見を以下にまとめる。 ① 解析領域・グリッド間隔を統一し、かつ均質地盤・2層地盤モデルを用いた検討では、異なる手法間 でも計算結果はよく整合した。均質地盤モデルで理論解と比較した場合、遠方で振幅がやや過小評価と なるものの、全般的には良好に一致した。Q値や境界条件の設定により、波形後続部で若干の違いが確認 された。 ② 今回のケースでは、減衰領域に充てるグリッド数の違いがモデル境界面からの反射波に与える影響 は小さく、Q値の設定による影響が大きかった。 ③ 実際の地盤を想定した23層地盤モデルを用いた検討でも、解析領域・グリッド間隔を統一した場合 time(s) time(s) Vmax(cm/s) Vmax(cm/s) time(s) time(s) (a) SZOH41(南伊豆)の速度波形(NS) (b) KNGH11(厚木)の速度波形(NS) (d) NODA(野田)の速度波形(NS) (c) TKY007(新宿)の速度波形(NS)
250m
500m
250m
250m
250m
500m
500m
500m
図 11 グリッド間隔の異なる計算結果の比較 (0-0.125Hz) Vmax(cm/s) Vmax(cm/s)(N72)は全体的に各チーム間の差は小さかった。 ④ グリッド間隔と解析領域を統一せず、オリジナルの23層地盤モデルを用いた検討(N71)でも、震源近 傍では各チームとも速度波形、応答スペクトルが概ね整合した。震源から離れた地点についても、同じ 差分法で浅部のグリッド間隔が同じグループの振幅・位相は全体的に整合した。しかしながら、震源か ら離れるにつれて計算手法やグリッド間隔の違いにより計算結果に差異が現れた。 ⑤ 一般的に計算精度を確保できるとされる、最短有効周期の一波長あたり5グリッド以上となるような 差分格子間隔を設定していても、差分格子間隔が異なる場合、特に斜面や盆地などにおいて地盤構造の 違いに繋がり、震源から遠方になるほど計算結果への影響が大きく現れ、各コードの計算結果間のバラ ツキを生むことが示唆された。 謝 辞 本研究は文科省・科研費・基盤研究(B)「大都市圏で想定される広帯域強震動と超高層建築の減災対策」 （代表：久田嘉章、平成24-26年度）の研究助成および日本建築学会地盤震動小委員会との連携のもと行 われました。防災科学技術研究所のK-NET・KiK-netおよび建築研究所所掌の東京理科大学野田キャンパ スにおける観測記録を用いました。山本優氏には問題設定・震源データ等で御協力頂きました。秋山伸 一氏、松島信一氏、Robert. W. Graves氏、堀内俊介氏に参加頂きました。 参考文献
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11) Robertsson, J. O. A. , Blanch, J.O., and W. W. Symes. : Viscoelastic finet-difference modeling, Geophysics, 59, 1994, pp. 1444-1456.
12) 山本優、吉村智昭 : 東海・東南海・南海連動地震による長周期地震動のモデル化と模擬地震動の作 成、日本建築学会学術講演梗概集(構造Ⅱ)、2011年、pp. 75-76.
系論文集、第501号、1997年、pp. 49-56.
14) 後藤賢人、永野正行 : フィリピン海プレート周辺地盤の速度構造が大阪平野内の長周期地震動評価 に与える影響、日本建築学会技術報告集、第49号、2015年、pp.955-960.
（受理：2015年3月23日） （掲載決定：2016年2月21日）
Benchmark Test of Numerical Methods using
the Foreshock of the 2004 off the Kii Peninsula Earthquake
- The Results for the Kanto Plain-
GOTO Kento
1), NAGANO Masayuki
2), YOSHIMURA Chiaki
3),
HISADA Yoshiaki
4), KAWAJI Kaoru
5), KAWABE Hidenori
6),
HAYAKAWA Takashi
7), TAHARA Michitaka
8), CITAK Seckin Ozgur
9)1) Member, Jishin Kogaku Kenkyusyo, M. Eng. 2) Member, Professor, Tokyo University of Science, Dr. Eng.
3) Ex. Associate Professor, Osaka University, Dr. Eng. 4) Member, Professor, Kogakuin University, Dr. Eng.
5) ITOCHU Techno-Solutions Corporation, M. Eng. 6) Member, Associate Professor, Kyoto University, Dr. Eng.
7) Member, Shimizu Corporation, Dr. Eng. 8) OYO Corporation, Dr. Sc.
9) JAMSTEC, Dr. Eng.
ABSTRACT
We have carried out the benchmark tests of ground motion calculation using the numerical methods. In the case of the Kanto Plain in the previous reports, difference in later phases of ground motion can be seen mainly due to the grid interval modelling from participants. In the 2013 benchmark tests, the foreshock of the 2004 Kii Peninsula earthquake is targetted to focus on the long-period ground motions caused by faults in the Nankai Trough. In the blind calculation, differences were found in synthetic waveforms provided by 6 teams. For the cases which used the unified and simple models, results becomes similar. Finally we examined the effect of the Q values in surrounding damping area on reflected motion in waveforms of the long-period ground motion.
Keywords: Long-period ground motion, Numerical analysis method, Kanto Plain, Benchmark test, Boundary condition
