地震動の単純化により震源から構造物に至る要因を考慮した地震動を簡便に評価する方法

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地震動の性質のうち,構造物の耐震設計の際に最も重要なものと考えられる,構造物に対する破壊力に着目することにより,地震動を単純化する方法について検討した.地震動を単純化することによって,震源から構造物に至るまでの様々な要因(震源の破壊特性,伝搬特性,表層地盤の増幅特性,構造物と地盤の相互作用,構造物の応答特性など)を取り入れ,設計用地震動を簡便に評価する方法について検討した.まず、地震動の単純化法については、振幅を地動最大加速度、周期を実際の地震動の弾性加速度スペクトルとの差ができるだけ小さくなるように決めた周期(以下、等価周期)を用いたサイン波1波に単純化できることを示した。構造物に被害が生じるということは、塑性領域にはいるということを意味しており、その等価粘性減衰を考慮に入れれば、単純化するサイン波は1波で十分であることを示し、実際の地震動による非線形スペクトルとの誤差は、2割以下となった。次に、単純化した地震動を対象とした,耐震設計に適用可能な震源モデルの開発を行い、これを用いて、基盤における地震動を震源のパラメタで表現した。そして、既往の被害地震における構造物の被害に関するデータ,強震記録の収集およびデータベース化を行い、これらを用いて、単純化した地震動(サイン波1波)のパラメタ(地動最大加速度、等価周期)と震源パラメタ(マグニチュード)、震源距離、表層地盤のパラメタ(せん断波速度、卓越周期)との関係を調べ、地震動(単純化したサイン波1波の振幅(地動最大加速度)と周期)を震源パラメタ、震源距離、表層地盤のパラメタで表現した。