広域を対象とした地震動計算手法の検証のための3次元地震動解析手法の開発

开发3D地震运动分析方法，用于验证大范围地震运动计算方法

• 批准号: 22K04299
• 负责人: 本山 紘希
• 金额: $ 1.5万
• 依托单位: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04299/
• 关键词: 地盤モデル; 非線形解析手法; 地震応答解析; 地震工学; 広域地震動評価; 高性能計算

本課題内で取組む内容は、広域の地震動評価のために開発してきた地盤モデルを検証するための、詳細な3次元地盤モデル構築手法ならびにその解析手法の開発である。また、これらを用いての実際の検証作業が続く。初年度は、実サイトに適用可能なモデルの構築方法を検討した。具体的には、ある特定の地点に対して近傍のボーリングデータからモデルを構築し、周辺地盤との整合を検討している。100m程度の近傍のボーリングデータを使用しても、不整合が強い場合も多いことが分かった。計画時の想定よりモデル化が困難であることが分かった。これに対して、モデル化に適切な区画分けと平滑化を行う方法を考案している。これに則り、モデル構築アルゴリズムを試作した。同時に、比較的規模の大きくなるモデルの非線形地震応答解析を実施するための解析手法の開発も実施している。剛性を一定とした場合に、材料構成則が通常の弾塑性構成則と等価になるような仮想的な応力を導入し、その仮想的な応力を用いた非線形の収束計算方法を考案している。プログラムへの実装作業にも着手しており、簡単な条件においての検証まで実施した。実際のデータに適用してモデル化・計算を実施するための手法を考案し、一部、検証のために実装したというのが実績のまとめである。

该项目的内容是开发详细的3D地面模型构建方法及其分析方法，以验证为广域地震运动评估而开发的地面模型。此外，使用这些的实际验证工作将继续进行。第一年，我们考虑如何建立一个可以应用于实际站点的模型。具体来说，我们正在根据特定点的附近钻孔数据构建模型，并检查其与周围地面的一致性。结果发现，即使使用距离约 100 m 的钻孔数据，也经常存在严重的不一致。事实证明，建模比计划时预期的要困难。为了解决这个问题，我们设计了一种适合建模的分区和平滑方法。基于此，我们创建了原型模型构建算法。同时，我们也在开发分析方法，对较大比例的模型进行非线性地震反应分析。我们引入了虚拟应力，使材料本构定律在刚度恒定时等效于正常弹塑性本构定律，并设计了一种使用该虚拟应力的非线性收敛计算方法。我们也已经开始将其落实到程序中，甚至在简单的条件下进行了验证。我们的成果总结是，我们设计了一种将其应用于实际数据进行建模和计算的方法，并已部分实现用于验证目的。