直下地震による3次元不整形堆積盆地の強震動予測と破壊能評価

直接地震引起的三维不规则形状沉积盆地的强地震动预测和破裂潜力评估

基本信息

批准号：
09234217
负责人：
篠崎祐三
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09234217/
关键词：
3次元不整形地盤震害境界要素法直下地震断層震源

项目摘要

表層地質が地震動の特性に大きく影響し、地震動災害が限られた特定の地域に集中する現象をしばしば経験してきた。特に、1995年兵庫県南部地震では、建物被害が震度7の「帯状地域」に集中し、世界中の注目を浴びた。したがって、本研究では地形・地層構成が複雑に変化する不整形地盤の影響との関連に於て強震動の構造物への入力機構を理論的・実験的に明らかにすることにより、都市の震害予測ならびに防災・減災対策の策定に不可欠な、来襲強震動の破壊能評価のための基礎的知見を得ることを目的とする。3次元不整形地盤域にある構造物の耐震安全性を評価する作業は、(1)まず最初に不整形地盤域の強震動を精度よく予測する。(2)次に、この強震動を入力地震動として想定し、この不整形地盤域に建つ構造物に耐震安全性を評価する。以上の二つの作業項目に大別できるが、前者の作業、すなわち、不整形地盤域を伝播する強震地動を精度よく予測することは極めて困難な作業を伴い、全作業の中で最も大きな比重を占める。3次元不整形堆積地盤の地震動特性を境界要素法での数値解析内容を大別すると、1)→グリーン関数に基づき地層境界面の離散化要素の変位あるいは表面力による積分評価を行い密マトリクスを作成する。2)→このマトリクスに基づき地層境界面での入力変位場を考慮して複素多元連立方程式を解き、地層境界面での変位及び表面力を評価する。3)→その境界面での変位及び表面力を用いて3次元不整形堆積地盤の任意の地動変位応答を評価する。以上の3つのステップに分けることができる。もっとも難解で計算時間が掛かる部分はステップ2である。その際、採用するグリーン関数として、全無限地盤と半無限地盤を対象とするものの二つに分けることができるが、閉形解で表示されるため計算の容易な前者のそれに対して、後者のグリーン関数は、それ自身が無限積分表示されるため、数値計算は難解で計算時間も非常に掛かる。従って、汎用コンピュータの20〜30倍の処理速度が期待できるスーパーコンピュータ活用による数値解析手法を開発する。この研究と並行して、全無限地盤グリーン関数に基づく近似解と半無限地盤グリーン関数に基づく厳密解の両者の長所を巧みに組み合わせることにより3次元不整形堆積地盤の強震動予測法の開発を行う。ここでの研究では計算機使用料の不要なワークステーションを用いてグリーン関数の効率のよい計算プログラムを併せて開発しながら研究を進める。

表面地质对地震运动的特征有重大影响，我们经常经历了一种现象，在这种现象中，地震运动灾难集中在地震运动受到限制的特定区域。特别是，1995年的1995年NOOGO县Nanbu地震引起了世界各地的关注，7个建筑物损害集中在“区域区域”中，地震强度为7。因此，这项研究旨在获得基本知识，以获得评估侵入性强烈地震的毁灭性能力，这对于城市地震的预测和形式而言是必不可少的，这对于差异的预测和MIT的形式是必不可少强烈地震运动的结构在不规则表面的影响的背景下，通过阐明强烈地震运动结构中强烈地震运动的结构的投入机制，这对于城市地震预测和制定预防灾难预防和缓解措施是必不可少的。评估位于三维不规则地面区域的结构的地震安全的工作是（1）首先，准确地预测了不规则地面区域的强劲运动。（2）接下来，将这种强大运动视为输入地震运动，并评估了在此不规则地面区域内建造的结构的地震安全。尽管可以将其大致分为上述两个工作项目，但前者的任务，即预测通过不规则地面区域传播的强烈地震运动非常困难，这是所有任务中最大的重力。三维不规则沉积地面的地震动态特性使用边界元素方法将数值分析大致分为数值分析，1）→积分评估是使用基于绿色函数的层边界界面或表面力的离散元件的位移进行的，以创建密集的矩阵。 2）→基于此矩阵，考虑到地层边界表面上的输入位移场，并评估了地层边界表面的位移和表面力。 3）→评估三维不对称沉积地面的任何接地移动位移响应，使用其界面处的位移和表面力。它可以分为上述三个步骤。最复杂，最耗时的部分是步骤2。在这种情况下，可以将所使用的绿色功能分为两者：针对所有无限地面和半限定地面的绿色功能，但与前者相反，这很容易计算出来，因为它是封闭的解决方案，因为它作为一个封闭的解决方案显示，后者的绿色功能本身是无限整合的，因此数字的计算很难计算。因此，我们将使用超级计算机开发一种数值分析方法，该方法的预期比通用计算机快20到30倍。与这项研究同时，我们将开发一种方法，通过根据无限的无限地面绿色功能和基于半无限的地面绿色绿色功能，巧妙地结合了两种近似溶液的优势，来预测三维不对称沉积土壤的强烈运动。在这项研究中，将通过使用不需要计算机使用费的工作站制定有效的计算程序来进行研究。