1
論文
】
UDC ;624.
042.
7 :624.
04 第日本 建 築 学 会 構造 系 論文 報 告集409
号・
1990 年3
月一
様
で
な
い
地 震 動 を
受
け
る
細 長
い
平面
形
を
有
す
る
研 究 棟
の
実
挙
動
と
シ ミ
ュレ
ー
シ
ョ
ン
正会
員 正 会 員須 藤 福
三
*朝
山
秀
一
* *§
1,
序
細 長
い平面
形
を有
す る建 築 物
に関 連 を持
つ研 究
は多
い が,
実 在
建 築 構 造 物
の地 震 時 挙 動
の解析 を試
み た研 究
の例
は極
め て少
な く,
Duke
ほか1),大
網
2〕・
3〕 ,山原
4] ,武
藤
ほ か5)・
6)な どのわず
か な例
が知
られ て いる だ けであ る。 しか し な が ら,
これら の研 究 も細 長
い平面
形
を有
す る建
築物
の地 震 時 挙 動
の特 徴 を 明 確
に把 握
し,定 量
的
な結
論
を
得
る まで に は 至 っ て いない。
既
に,
筆 者
ら は,
こ の種
の実 在
構 造 物 を取
り扱 える実 践 的
な手 法
の確
立
を目標
に,汎 用
マ ト リッ クス法
に基
づ く解 析 手 法 を示
し, これ に基
づ き,
簡便
な モ デルを用
い て地 震 応 答 時
の基 本 的
な特 性
を把
握 し7 ),
さ ら に,
地震 観 測
によ り その特性
が実
在
の建
築物
におい て も認
め ら れる こと を報 告
し たS)。
本 論
で は,
地 震 応
答
シ ミュ レー
ショ ンの結 果 と実 測 値
を比 較
し て,
これ まで に筆 者
らが,
主
と して建
物
短
辺方
向
の応
答特性
と し て明
ら かに し た,建 物
の スウェイ
に起
因
す る基 礎
ス ラブ 上
の 地震 観 測 記 録
に現
れ る建 築
物
の1
次
固有 振 動
の影 響 やス ラブ
の変 形
を伴
う高 次 振 動
の励
起
につ い て,理
論的
な立
場
か ら考 察 を加
え た。
§
2
.
構 造 物 と支
持
地 盤
の モ デル化
本 研 究
で は,
地 震 動
とス ラブ
の変 形
を伴
う建 築 物
の応
答 と
の関係
に着
目
し て い る の で,
質
量 お よ び 剛 性の分布
の把 握
を 主体
に,
構 造 物
と支持 地 盤
の モデル化
を行
っ た。厳
密
に言
えば
,
1
)地 盤
・
建 物 系
の動 的
相
互
作
用
や,2
)
隣 接 基
礎 相
互間
の問 題
,
あ
るい は,3)
隣 接 建物
の影 響
な ど様
々 な要 素
が考
え られ る。
しか し な が ら,
ここ で は,
D
につ い て の み,
その影 響 を
付加 質
量 と して近 似 的
に考 慮
91す るにと どめ,
2
)
につ いて は, 建物
短辺 方 向
の 場合
,
各
基礎
の間 隔
が比 較 的 離
れているこ と を理 由
に無
視
し,3
>
につ い ても
,
隣 接 建 物
の振 動
の影 響
は隣 接 部
付 近
であ る程度 存在
するが,
116m
に及ぶ建
築
物
全体
に対
して はその影 響 が小
さいと考
え て無視
し た。 モ デル化
の詳
細
につ い て は,一
部 既
に発 表
し てい るの でL ω一
】2},
その部
分
につ い て は概
要 を述
べ る に と ど め た。
始
めに,
建 物 全 体
をFig
.
1
に示
す よう
に10
の ブロ ッ クに分 け
,
Fig.
2(
a)
〜
(
f
)
の立 体 骨 組 を作 成
し た。
Block
1,
7
,8、
9
,
10
は,
いず
れ も壁
に囲
まれ た階 段 室
なので,
剛 床 仮
定
に基
づいて 剛性
マ ト リッ ク スを求
め た。
こ れに対
し,Block
2
,3
,4,5,6
(
Fig
.
2
(
b
)
〜
(
d
))
で は,
ス ラブ
の変 形 を考 慮
して,
単位
力
をそ れ が作
用 す る 層の節 点
に均
等
に分 配
し,
各
層ごとの平 均 変 位
を求
め, そ れ を ある単
位 力
に対 す
る影 響 係 数
と定
義
し,
その逆 行 列 を
各
プ
ロ ッFig
.
1
Perspective
View
ofResearch
Build
重ng* 東 京 電 機 大学
教 授
・
工博 綿東京電機
大 学助 手
・
工修(
1989
年6
月 10日原 稿受 理.
1990
.
年1
月12
日採 用 決 定 )一 95 一
NII-Electronic Library Service
(
a)
B
しO
⊂K
〔BLOCK
〔2
.
5〕(
b
}
向
P
ゆ
1
唱
G
!
H
(c)G
し心
面
‘”
m
− −a
−
− u ” (a ) (b
)Fig
.
3 Distribution
D 〔Reac
巨veStress
ofSoil
underFo
皿nda.
tion
Caused
by
Rocking
Mo
ヒiDn
しmilorm
5 ヒrおs
distribution
P
[冫
.
1
一
1 ソ無
諞
i
CQ囎 tion of 輒 hdisPlacernent
一 一i
署
一辜
斗
論
catα」巳otion @Ot vlrtico巳 印ドing ccrrectio 几 「or loyered 釦ii 伽ごitio
Fig
.4
Diagram
Qf
CaiculationFlow
onObtaining
Static
SoiSprin
(
d
(
j
f
)Fig
,2 Three Dimensional FrameModels
ofSubdivi
ed
StructuralBl
ks8 しOCKkィ
゚
璽
<TAB><TAB><TAB>
ノ ク 別の 剛性
マトリッ
クス
に用 いた。
次 に これ
らの ブロ ッ ク 別の剛
性マ
ト リッ ク ス を曲 げ
・ せ 断 変 形を考 慮
し た スラ ブの 剛
性マ
ト リ
ック ス
で 連し
, 全体 の剛
性
マ ト リック
ス を
組立 て
た。
ただし ,西側の段
室(Block
7
−IO
)は ス
ラブ の
軸 ばね
を用い
本体に
連
結し た。 また,Fig .5
Analitical
Model
fQI
Computer
Simulatn
on
Earth . quake Responseof
Buildingo
正Longd
Huge
CQn. figUTion
in
Plan
これ ら
の 階段室を 地 下
で相 に 連結し
ている 共同溝 に つ
い ては
,そ
のね じ
れ抵
抗も慮
し た 。な
お,
解析
の
際
は ,柱 およ び
梁 部材 は
曲げ せん
断変
形を考
慮し た 線材と
して 取
り扱 い , 壁と
スブ は
,それを 線材 の エ レ
メン
トに
置 換13〕 し て
立 体骨 の中に組 み込んだ 。骨
組解 析に 用いた
ヤ ン
グ 率 の値
は, シュミットハ
ンマー試験 に
より
求 めた285kg
/c
を採 用 し,
地 盤 のS
波
速 度に
は ,ボー リン
グデータ
より 推定
し た値
用
いた1
j・14) 。Fig .5は, 一96 一N
工工一こ の よ うに して
作
成 し た本 研 究
棟
の振
動
モデ
ルで あ る。地 盤
の静的
ば
ね は,
半 無 限 弾 性
体
の表
面
に作
用
す る集
中荷
重
と地
中
に生
じ た変 位
と の関 係 を示
す基
本
関 数 を
用
い,近
似 的
に成 層 性 を考 慮
し て そ の値
を補 正
す る 田治
見
の方 法
91に よ り求
め た。
文 献
9 )に示
さ れて い るロ ッキングぱ
ねは,
長 方 形 基 礎 底 面
に作
用 す る 地 反 力 が回転 中
心 で0
と な る 三角 形 分 布
を仮 定
し て求
め ら れて いるので,
本
建
物
の場 合
,
階 段 室 部
分
の よ うに一
枚
の長 方 形 基 礎 上
に上
部構
造
が存
在
す る場 合 (
Fig.
3
(
a)
)
に は 適用
で き る。
し か し な がら,
ラー
メ ン架 構 部
分の よ うに各 柱
の下
に独
立 基 礎
が存 在 す
る場 合 (
Fig,
3
(
b
))
に は,
基 礎 底 面
の地 反 力 分 布
は,
圧 縮
か引 張
りいず
れ かの一
様 分 布
に近
い と考
えられる の で,支 持 地 盤
を鉛
直方
向
の軸
ば ねに置 換
し た。 こ の軸
ば ねは,
前 述
の文 献
9
)中
のス ウェイ
ばね の場 合
と同
じ考
え方
で求
める こと がで き る。Fig
.
4
はそ の手 順
を示
し た模 式 図
で ある。
始
めに,
長 方 形 基 礎 底 面
の鉛 直 方 向
の地 反 力 分 布 を
一
定
と仮
定
し た 上で,
任 意
の点
O(
ξ
,
η)を中
心 に 基 礎板
を4
分割
し,
各 基 礎 板
の原 点
0
にお け る鉛
直変位
を求 め
,
これを
合成
し基 礎 板 内
の任
意
点
の鉛 直 変 位 を
求
め た。
次
に基 礎
板
をメ ッ シュ 切 りに して各
メ ッシュ の中
心部
の鉛
直変
位
よ り基 礎 板 全
体
の平
均
変
位
を計算
し て,
荷 重
との関
係
か ら鉛 直方 向
の軸
ば
ね を求 め
,さ
ら に地
盤
の成 層 性 を考 慮
し て,
そ の値 を補
正 した。 ス ウェ イ ば ねK
., ロ ッ キン グ ば ねKR
お よ び鉛
直 方 向
の軸
ば ねKv
を求
め た式
の具 体 的
な形
は以 下
の と お りであ
る。
nKu
=
・
2
nGA :/
αZ
Fi
”(
6
,
η丿)
AA
J匸
且り
nK
,=2
πG
1
シ
Z
島/
β(
1
一
の
Σ
FXR
(
6
,
ηノ)
丿i
旦 ∫=
1れ
K
ド=
2
πG442
/γ(
1一
の Σ
F
κy(
ξ
♂,ηi)
△A
ノ=
匸…・
(
1 )
こ こ に,
G
:地盤
の せ ん断 剛性 率
, v :地 盤
のポ
ワソ ン比
,
る
:長 方 形 基 礎
のy
軸
ま わり の断 面
2
次
モー
メ ン ト,A
:長 方 形 基 礎
の面積
,AA
: メ ッシュ分 割 要
素
の面積
,
n : メ ッシュ 分 割 数,
6
:ノ
番 目
メ ッ シュ の中
心点
のX
座 標
, η∫:ゴ番
目メ ッ シュ の中 心 点
のy
座 標
, α,β
,
γ :地 盤
の成 層 性 を考 慮
す る た めの補
正係 数
であ
り,FXH
(
ξ,
η)
=
(
lxr
ξ)
}
Fi
。(
ly
一
ワ/
1x一
ξ)
十
Fo
(
ly
十 η/
lx一
ξ
)
}
+
(
lx
+ξ
)
IFo
(
ly一
η/
ら+ξ〕
+
Fo
(
ly
+ η/
配
+ξ)
1
FXR
(
ξ
.
η)
=
ξ(
lx
一
ξ)
{
Fl
(
ly一
ηノ
lx
一
ξ〕
十
F
,{
ly
十ηノ
tx一
ξ)
}
+ξ
a
.
+ξ}
IF
,
(ly一
η/
lx
+ξ〉
十
F
,(
ly
十 η/
lx
十ξ)
i
−
←(
t
=一
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tIF ,(
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一
η/ら
一
ξ〉
十
F2
(
ly
十η/
lx
一
ξ
)V2
一
(
lx
+ξ)
21F2(
ら
一
η/tx
+ξ)
十
Ft
(
ly
十η/
妊
十ξ
1
}
/
2
F
κv(
ξ
,
η)
=
〈
lx一
ξ
)
iF
,(
ら
一
ηノ
lx
一
ξ
)
+
F1
(
ら
+ η/
ε』
一
ξ}
}
+
(
ら
+ξ)
IF
匚(
t
”一
η/
lx
+ξ
)
+
Fl
(
ら
+η/
tx
+ξ)
}
’
’
”
…・
…………・
………
(
2
)
Fo
〈
λ)=(
1
一
レ)
109
(
vT
頁
「十λ}
十 λ艮
09
(
1
十1
/λ2十1
/
λ)
F
,(
λ)
=109
(
》T
:F
ア
ー
十λ)
十 λ
10g (
1
十1
/λ: 十1
/
λ)
F
,(
λ)
=109
(
V伍「
:】
歹
十 λ}
十λ(
vT
:F
天
『一
λ)
であ
る。 た だし,lx
:x
方 向 基礎 幅
の1
/
2
,(3
>
t
。 :y
方 向
基
礎 幅の1
/
2
であ
る。
ま た,
地 盤
の成 層 性 を近
似的
に考
慮
す る た めの補 正 係 数
a,
β
,
お よ び γにつ いて は,
基
礎
の形
状
が 正方 形
に近 く 円 形 基礎
に置 換 可 能
な場 合
は,
前 述
の文 献
9
)
,
10
)中
の式
を用
い て求
める こと がで き る が,布
基 礎
のよ う
に細 長
い形状
の場 合
に は以 下
の式
を誘
導
して用
い た。
α=1−
F
・(
z
・)
+ σ、協 (
Zl
)
− F
.(
z211/
G
,+
G
、翻
z
,)
− F
。(
2
、)
レ
G
、+……
β
=1− F
尺(
Zl
)
+G
,IF
.(
之1)
一
凡 (
z2
)
i
/
G
、+
G
監凪
(
z
、
)−
F
,(
Zl)
レ
0
$+…・
・
,
γ瞿1− F
レ(
Zl
)
十Gll
ハ(
Zl
)
− Fv
(
z2)
1
/
G2
+
G
、iF
,(
2
、)
− Fv
(
z
,)
}
/
G
、+……
R2=
xl
十yS
十 z2F
仔(
z
}
=
∫(
z
)
/
∫
(
0
)
ル
)
一ル
・/
R
・+1
+(
1
−
2
・)
…
(
4
)
・
Rl1
一
げ /
R
(
R
十z
)
}
/(
R
十g
>
]
/
RdA
F
,(
z)
=
9
(
2
)
/
9
(
0
)
・(
・}
一
∫
[
・x…/
・・+ ・(
1
−
・)
x・IR
・)
]
・・Fv
(
Z
>
=h
(
z
)
〆
九(
0
>
ん(
x
)
イ
[
・・/
・・+ ・(
1
一
の
]
/
RdA
’
’
’
”鹽
一・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
(5
)
こ こ に,
G
‘:地 表
か らi
層 目
地盤
の せ ん断
剛 性 率
,
zi
: 地 表 か らi
層 目地 盤
の底
面
までの深 さ (
Fig
.
4
参
照
〉
で あ る。 な お,
各 基 礎
の水
平
方 向 振 動
に対
す る付
加 質 量
Ma
。,
回転
振 動
に対
する付
加 質 量m
。n,
および鉛 直 方 向
振 動
に対
す る付 加
er
量
m α ,の算 定
は下 式
9}によ っ た。mdi
=
=
0
.
25
−
0
.
27p
αsmas
=
O
.
58
−
0
.
92
ρaS…
一・
99・
・
・
・
・
・
・
・
…
一・
…
(6 )
maV
=O.
58
〜
O
.
92
ρaS
た だ し, ρ :地 盤
の密
度
,
α :長 方 形 基 礎
の等 価 半 径 と
す る。 な お,
付 加 質
量の算 定
に際
し,
式
の係 数に は,
上限
と下 限
の平 均 値 を採
用 し た。
§
3.
解 析
に用
いた 地 震 動
の性
質
一
97
一
NII-Electronic Library Service
Table
l
List
ofEarthquake
Records
M:Ma8ni恤d
ピ
0;Foca■ be卩th X:ε卩icentr魯1 匹lsitnte ‘L:Gro“胸己 be》el r:Ti配 De1呂
y瞠o
.
隙 THqu員KE隔 月ε(0Aτε) 鬥 o(k国) 翼(k齢)鬥A叉.
Acc(‘α
D
τ
(sec) 且 獄H70・
C閧UB口置OROεR(FE巳
.
14」984)5
.
22550GL 陣S35
.
20 E冒23.
56o.
0142 εハSTER図 OFFsnORE I 陰AR 貞Gl PREF
.
(rE開 2,
1986) 6.
匚 覗 160 囁LN527.
72 四 16.
1τ o』 且8 3KUJUKUkl CO貞訂BO3D Pε閥.
( 麗C.
17,
1987) 5.
758115GL 陣52 】.
55 印 22,
99o.
OL5200
.
160
.
120
.
80
.
コ巳
40
・
E
の0
.
01
0
.
1
1
.
〔〕10
.
口PER
工OD
〔SECI
Fig
.
6 AcceLeration
Response
Spectra
ofKanto
・
Chubu
Border
Earthquake
ofFeb
.
14
,
1984
細
長
い平 面 形
を有
す る建 築 物
の場
合
,
地 震 時
に,
建 築
物
の1
次 固 有 振 動
が励
起
され る場 合
と,
短 辺方 向
で,
そ れ と とも
に,
ス ラブ
の変
形 を伴 う高 次 振 動
が励 起
さ れ る場
合
と が存 在
す る8 }。
本 論
で は,
過 去
の地 震 時
の記 録 よ
り,前 者
に相 当
す る1984
年
2
月
14
日関 東
・
中 部 境 界 地
震 (
M =
5
.
2
)
お よび
1987
年
12
月
17
日九 十 九 里 沿 岸
付
近 地 震
注1〕(
M
=6
.
7
)
と後 者
に相
当
する1986
年
2
月
12
日茨 城 県 東
方沖
地 震 (
M
=
6
.
1)
を 選び
,前 章
の振 動
モデ
ル を用
い て地 震 応 答
シ ミュ レー
ショ ンと実
測 記 録 と
の比 較 を行
っ た。 既 に発 表
し た論 文
S〕 で述
べ た よ うに,茨
城
県
東 方 沖 地 震
の周
期 0
.
3
−
2
.
0
秒
の成 分に は,
波 形
全 体
が形 を変
えず
に一
方 向
に伝 搬
す る傾
向
が認
め ら れ,112m
離
れ た2
点 間
の記 録 を比 較
した場
合
,
時 間 差
ma〕は,
0.
Ol8
秒
であ
る。 これに対
し,関 東
・
中 部 境
界坤
震
お よび九 十 九 里 沿 岸
付
近地 震
におい て同様
な 比較
を行
っ た場
合
, そ れ ぞれの 時 間差
は,
比 較
し た2
点 問
の波 形
の各 部
に お ける位 相
のず
れ時 間
の平 均
で あ る。Table
1
は,
こ れ らの地 震 動
の名
称
,
マ グニ チュー
ド(
M
)
,震 源 深
さの )
,
震 央 距 離 (
X
)
,
地表
に おける最 大 加
速度
お よび
112m
離
れた観
測 点間
で認 め ら れ た時 間
差(
T)を一・
覧表
に し たも の で あ る。
ま
た,Fig.
6
− Fig.8
は,各 地 震
に おけ
る地
表
の観 測 記 録
No
.
1
お よび
No .
7
の減 衰 定 数
5
%の加速
度 応 答
ス ペ ク トル で,
図中
の太 線
がEW
成
分
で,
細線
注1
) 本 論で は,
地震月報に よる震 源 位 置の名 称 を そのま ま地 震の名 称と し てい る
。
こ の地 震は,
当 初,
気象 庁の新聞発表で
,
干 葉 県 東方沖
と呼
ばれ てい た。
注2
) 同一
地 震 動の異な る2
点 間の記録 を比 較す る時,
あ る時間 だ け
一
方の記録の 時 間軸を 遅 らせ ると,
椙 関係数 が顕 著に良く なる こと が あ る8〕
・
15)。
本 論で は,
こ の よ う な時その 記 録に位 相 遅れ が あ る と呼 び
,
その遅 らせ た時 間 軸の 量 を時間差と呼んで いる。
一
98
一
80
.
64
.
4
日.
32
.
6
1
二 ¢9
匡 ω0
.
Ol
O
.
1
1
.
0
10
.
O
PER
工OD
〔SEC
〕Fig
.
7 Acceleration
Response
Spectra
ofKujukuri
Coast
Boso
Pen
.
Earthquake
ofDec
.
17
,
1987
20C
、
160
.
L20
.
80
,
0
4
二 匚9
匚 の0
.
0
工0
.
1
1
.
0
10
.
O
PERIOO
〔$E
〔二}Fig
。
8
Acceleration
Response
Spect
【a ofEastem
Oflshore
Ibaragi
Pref
,
Earthquake
ofFeb
.
12
,
1986
が
NS
成
分で ある。
§
4.
建物短
辺 方 向
の実挙 動
と地 震 応
答
シミ
ュ レー
ショ ン1984 年 2
月14
日関 東
・
中部 境
界 地 震
およ
び1987
年
12
月
17
日九 十 九 里 沿 岸 付 近 地 震
の場合
,前 章
で も 述べ たよ うに,
建
物
の両 端
にお け る記 録
か ら求
めた時 間差
は,
比 較
した 波 形の各 部 分
で生
じた位
相
のず れ 時 間
の平
均像
であ る か ら,
一
定 速 度
で伝 搬 す
る地
震
動 を想 定
し て も意味
が ない。
ま た, これ らの地震 動
に よ り励 起
され た構 造
系
の振 動 は,Fig,
9
に示
す1
次 固有 振 動
(
周 期
0.25
秒 )
で あ りS) , かつ ,地 震 動
の建物両
端
に お け る記 録
に存
在
す る時 問 差
0
.
Ol4
秒
お よび
0.
015
秒
は,1
次 固 有 周 期
に対
し て1
/
15
波 長 以 下
と な るの で,近 似 的
に一
様
な強 制
地動
を想 定
できるも
の と し た。一
方
,
1986
年
2
月
12
日茨
城 県 東 方 沖 地 震
の場
合
,
地 震 動
には,一
定速度
で伝搬
.
する傾向
が認
め られ,
屋上
の記 録
で は,
ス ラブ
の変
形 を伴
う6
次 固 有 振 動 (
周期
O
.
08
秒 )の励 起
が認
め ら れ る地 震 動
の建 物
の両 端
にお ける記 録
に存 在
する時 間
差 は,
0
.
018
秒
と上記
の2
つ の地 震
の場 合
と同程 度
であ る が,構 造
系
の6
次 固 有 振 動
に対
しては1
/4
波 長 弱と無 視
で き ない た め,一
定 速 度
で伝 搬
する強 制 地 動
を 想定
し た。
ま た,
本 方
法の減 衰 係 数
マ トリ
ック スは 比例
剛 性 型で,建
築 物
の1
次 固 有 周 期
に対
して減 衰
定 数 を定
めてい る。
高
次 振 動
に対
し て は,
減 衰 定 数 と固 有 周 期
の積
が次 数
に よ らず
一
定
とな るよ うに,減
哀定
数 が 定 め られ てい る。
こ N工 工一
Eleotronio LibraryO
A
1ST
T1
=輩
30
.
0
.
コ
匡30
.
9
0
.
30
.
3.
6TH
T6
=輩
Fig
.
g
Mode
Shapes
ofResearch
Building
4
.
(
a
)
5.
5.
TIMECSE
⊂j
200
.
0
.
コ α :200
.
9
0
,
200
.
3.
匚冒.
匸OP9Gh 軸 10一
v一
一
〇.
1『
2.
3一
4.
(
b
)
5.
6.
TI
卜1E
〔S
匸Cl
qo
.
0
.
コ α :40
.
9
0
.
E冒
;
eA5E〔2[
h}−
C●
1culetiOn−
Obseryntionqo
.
3.
弔.
(
c
)
5.
6.
TI
卜題E
【SEC
〕30
.
o
,
コ G:30
.
9
0
.
30
.
3,
4.
(
d
)
5.
5.
Tl
鬥E
{SEC
〕鴫
0
・
叫
0
.
0
・
0
.
激
o
.
E
“uo
.
0
。
0
.
閉0
・
蟻0
.
3
・
4
・
5
・
6
.
3
,
司
.
s
.
5
『
TIME
〔SEC
】丁
IME
〔SEC
〕(
e
)
(
f
)
Rg
・
10
CQmpa
「isQn
°f
Cal
・ul・t
・d
R
・・p
… eA …1
・ ・a ・i
・ ・wi ・h
M
・ ・… edO
・ ・(
K
・n…Ch
・b
・B
・ ・d
・ ・E
…hq
・ak・・f
F
・b
.
14
,
1984
,
he
=
O
,
02
) れ まで の地 震 観 測
8〕に よ れ ば,
近似 的
に一
様
な地震 動
が作 用
して いると見
な せ る場 合
でも
,
距 離 を 隔
て た2
点 問
の同 時 記 録 を比 較
す る と,
若
干
で はあ
る が対応
す る位 相
の先 行
や 遅れが 混在
し て い る。
ま た,
細 長
い平 面 形 を
有
する建
築物
の刺 激 係 数
は,作 用
す る地 震 動
の位 相
の状 態
の影 響 を
受
け,屋
上 におけ
る応 答 倍
率
も地 震
ごと に異 なっ て い る の で,
解 析
に用
い た減 衰 定 数
の値 は,
関 東
・
中部 境 界 地 震
お よ び茨 城 県 東 方 沖 地 震
の場 合
2
%, 九十
九 里沿 岸 付 近 地 震
の場 合
4
% と, 必 ず しも同
一
の値
に なっ ていない。本 論
の振 動
モデ
ル の 場合
,
振
動
エネ
ルギ
ー
の地 下 逸 散
に よ る 上部 構 造
およ び基
礎部 分
の振 幅
の減
衰
を
等
価
的
に粘 性 抵 抗
に置
き換
え ているに過
ぎな い ので,
減 衰 定 数
は,上 部
構
造 と基 礎 部 分
で同
一
の値
を用
い る こ とに し た。
応 答 計
算
に用
い た時 間 刻
み は,4
/1000
秒
で ある。 な お,本
章
の一
部
は,
既
に発 表
し た内
容
16} を含
ん でい る。Fig.
10〜Fig.12
は,
上 述
の地 震
の際
に観 測
さ れ た建
物
の各 部
の挙 動 と 地 震 応答
シ ミュ レー
シ ョ ン を時 刻 歴
で一
99
NII-Electronic Library Service
30
.
o
.
30
,
0
.
1
⊂=30
.
9
0
.
30
.
D
。
30
.
一
0.
1鹽
2.
一
3 3.
4.
5.
6 5.
7.
3,
9.
9.
聖o.
(
a
)
li.
12.
TI
岡E
[SEC
[100
.
100
0
0
且〔
」 α9
且00
.
10
一
〇b5eru嵒Uo罷 印 冊 P{9⊂
h, c●1じ凵htl開.
一
17 2.
3.
.
4.
5.
「
6.
r 7.
8.
9,
.
弓、
lo.
}1.
12.
(
b
)
TIME
〔SEC
}30
.
0
.
30
.
0
.
:コ
⊂30
.
9
0
.
30
.
0
,
30
.
9,
10.
(
c
)
11.
12.
TIMEtSEC
】3
〔匚.
o
.
30
.
0
.
⊃ ⊂30
・
9
0
,
30
.
D
.
ヨ0
.
9.
匸
己
1し01鑓lon一
Db5Er》昌Uon 【” nA〜【{司Gh】一
1.
2.
胛
L
4.
5.
6「
冖
’.
8.
: lo.
(
d
)
11.
lt,
TIMEISEC
}Fig
.
11
Comparison
ofCalculated
Response
Accelerat
孟on withMeasured
One
(
Kujukuri
Coast
Boso
Pen
.
Earthquake
ofDec
.
17
,
1987
,
hs
≡
0
.
04
)20
.
o
。
: 〔=20
.
9
0
,
20
.
3.
1,
2.
3.
4
.
(
a
)
5.
6.
TI
卜1E
〔$EC
〕ε冒 : τOP【9ch}
−
calCu1邑ヒlo屍‘1},
F,
t●lcul且t匹on【z,−
Obserte匙10060
.
u.
コ a二60
,
9
0
.
60
.
3.
■.
(
b )
5.
5.
丁IME
【SEC
[E”
≡
9ASE‘2ch,−
G疊lavloしlo陶{1,膠
一
一
一
C●,coletlo “こ2, abservatlon EU : EASE〔弓【h)−
C●lculoしtooll,一
一
一
一
Calcul6tiOn【2,−
Dbs巳四
轟【lo轟30
。
30
・
0
.
⊃ 〔匸30
.
9
0
.
0
.
1
α :30
.
9
0
.
(
c
)
・
(
d )
Fig
.
12
Comparison
ofCalcuLated
Response
Acceleration
vvithMeasured
One
(Eastern
Offshore
Ibaragi
P
【ef.
Earthquake
ofFeb
.
12
,
1986
,
hs
=
0
.
02
) 比較
した もの で あ る。
各
図の(
a)
は,
建 物 南 側
の地 表
に お け る記 録
のEW
成 分 (
Fig
,
1
,地 震 計
No
.
1
)
で,
シ ミュ レー
ショ ン の際
に は, こ れを強 制 地 動
と して使 用
した。
次
に,(
b
)
は,
屋
上の観
測点
(
Fig.
1
,
地 震 計
No .
9
)
を示
し,
(
c)
以後
のもの は,
基 礎 上
の観 測 点
に お ける比
較(
Fig.
1
,
地 震 計 (
No
.
2
〜
No
.
5
)
を示
して い る。
各
図の(
b
)
一
(
f
)
におい て, 太 線 は実
測値
を示
し,
細 線
は計 算
値
を示
している。
各 図
では,
実 測 結 果
と シミュ レー
一 100一
N工 工一
Eleotronio LibraryUNIT {gal )
ka
E → D工RECTIO闘OF
EP
【CENTER
E[
o
.
oo
曹
2
.
48sec
ユ』
匚2
←
48−
5.
00seclFig
.
13
0rbit
ofKanto
−
Chubu
BorCler
Earthquake
ofFeb
.
14
,
1984
UN
【T
〔gnl )ke
[0
.
00
−
5.
33sec ] N E 毛一 DIRECTreN
OF
EPIC
匚HTER[
5
.
13
−
7.
14sec
] NE
[フ
.
14−
9
卜
40sec
ユ匚
9
.
40−
12
.
Osec ]Fig
.
14
0rbit
ofKujukuri
Coast
Boso
Pen
.
Earthquake
ofDec
.
17
,
1987
ショ ンが比 較 的 良 く対 応
し,
以 下
のこと が考 察
さ れる。一
様
な強 制
地動
を想 定
した 場合
で も,
Fig
.
10 (
c)
一
(
f
)
お よ びFig.
11
(
c)
〜
(
d
)
に示
す よ うに基 礎 各 部
の動
き は様
々 で あ り,
建 物
の短 辺 方 向
で は,
ス ラブ
が変 形
して い るこ と が分
かる。
特
に,Fig.
lo
(
c)
および(
d
)
の2
秒
付
近 とFig
.
11
(
c>
3
秒
〜
9
秒
の間
で は,
建 物
の1
次 固
有
振
動
の影 響
が顕 著
に認
め ら れ る。
屋 上の動 き
つ いて も,
実 測 結 果
と シミュ レー
シ ョ ンの対 応 は おお む ね良 好
であ るが,
関東
・
中 部 境 界 地 震
の場
合 (
Fig.
lo
(
b
))
2
.
5
秒
以
後
で,両 者
の対 応
に差
が生
じ てい る。 ま た,
九 十 九
里沿
岸 付 近 地 震
の場 合 (
Fig.
11
(
b
))
,
5
.
3
秒〜
7
.
1
秒
と9
.
4
秒
以 後
の部 分
で同様
なこと がい える。
こ れ らの部 分
の実
測 値
の振 幅
は小
さい の で,
本 方 法
を耐 震 設 計
に利 用
する際
実 用 上
の問
題 と はな ら ない と 思 わ れ る が,
時 間 軸 上
で,
実 測 値
と シ ミュ レー
シ ョ ン の対 応
の良
い部 分
と そう
でない部 分 と
にっ いて,
地震 動
の軌 跡 (
Fig.
13
〜Fig.
15
)
VNI丁(ga
]) [0
.
GO
−
3
.
66sec
] N30.
巳 ヒ 一DrRECTION
OF
EPICENTER
N [3
,
6S
−
4.
3BseG ].
E [4
,
3
昏6
.
00sec
】Fig
15
0rbit
ofEastem
Offshore
Ibaragi
Pref
.
Earthquake
ef
Feb
.
12
,
1986
E日 : TOP{9ch,60
.
0
.
コ ⊂60
,
9
0
.
C己
1culatlOn60
.
5・
5.
TI
鬥E
〔SEC
】Fig
,
16 Comparison
ofCalculated
Response
Accele
τat 孟on atし
he
Top
withMeasured
One
(Eastern
Offshore
Ibaragi
Pref
.
Earthquake
oIFeb
,
12
,
1986
,
hs
=
・
O
.
05
) を参 照
して考 察
し た。3
つ の地 震 動
の軌 跡
の中
で
,
Fig
.
14
に示
す九
十 九 里沿 岸 付 近 地 震
の場 合
,
実 測 結 果
と シミュ レー
シ ョ ン の対 応
が良
い0.〜5.
3
秒
と7
.
1
〜
9.
4
秒
の区 間
では,軌 跡
は,
EW
方 向 (
建 物 短 辺 方 向 )
に長 く,
両 者
の差
が生
じてい る区 間
で は,NS
方 向 (
建
物 長 辺 方 向 }
に長
い傾 向
に あ る。
ま
た,Fig.13
に示
す関 東
・
中 部 境 界 地 震
の場合
は,
明 瞭
な傾 向
は認
め に く い が,Fig.
15
に示
す茨
城 県東 方 沖 地 震
の場 合
,
全 般
に,
軌 跡
はNS
方 向
に細
長 く,前 述
の2
例
よ り も,多 少
,
実
測 値
と シ.
ミュ レー
シ ョ ンの間
に差
があ
る よ うに思
わ れ る。 これは,
本 法
が,
立 体 振 動 問題 を
直交 2 軸
に分
け て 取り扱っ て い る ため , 建物
の長 辺 方 向
の振 動
が 短辺 方 向
の振 動
に 与 え る影 響
が含 ま
れ て お らず
,
その こと が,
建
物
の長
辺方 向
の振
動 成 分
が多
く なっ た時
に現
れた ものと考
え ら れ る。
また, 本 法 が 建築 物
の地 下 逸
散
振 動 減 衰
の メカニ ズム にま
で言
及 す る もの でない こと
や,
モ デル化
の際
の自由
度
な ども
, その理由
の一
つ に挙 げ
ら れ よ う。次
に,
建 物
の6
次振 動
が励 起
さ れて い る茨 城 県 東 方
沖一 101一
NII-Electronic Library Service
VNIT
=
ga1N
“12M) 5〔OM
〕 ヨ0.
15.
N{112M 工 Slon ] 〔2.
482−
3
.
5
sec]
L
.
匸1gO−
2
.
48
5ec ]Fig
.
17
Spaci
・1
V
・ri・ほ・n ・f
Accel
…9
・am ・ atth
・B
・・e 。f
Building
(
Kanto
・
Chubu
BordeT
Ealthquake
ofFeb
.
14
,
1984
》
UNITtga1N
〔112M 】 N【112M 】15
.
30.
ヨo.
Is.
S【O冖卩5rO
鬥卩[2
.
5−
3
.
5
5ec ]
’
匸5
,
8
−
6
.
8
5ecl
Fig
.
18
Sp
・・i
・I
V
・・i
・ti・n 。f
Acc
・1
…g
・・m・ at th・B
・・e ・f
Building
(Kujukuri
Coast
boso
Pen
、
Ea
宜hquake
QfDec
.
17
,
1987
}UNIT
=
galN
【112M ] Nl112M ] 10.
20
.
20
・
10
・
S〔0鬥聖 S[OH
】[3
,
6−
4
.
385
secユ
[4
.
388
−
5
幽
O
sec】
Fig
.
19
Spacial
Variation
ofAccelerograms
atthe
Base
oiBuilding
(Easte
匸皿10ffshoreIbaTagi
Pref
.
Earthquake
ofFeh
.
12
,
1986
)地 震
の 場合
につ い て述
べ る。Fig.
12
か ら も明
ら か な よ うに,
実 測 結 果
と,一
定
の時 間差
の み を 想定
して行
っ た計 算 値
Calculation
(
2
)
(
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