スーパーコンピュータ利用による断層震源を考慮した3次元不整形堆積地盤の強震動予測

使用超级计算机预测考虑断层震源的 3D 不规则形状沉积地基中的强地震动

• 批准号: 06650629
• 负责人: 篠ざき 祐三
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650629/
• 关键词: 不整形地盤; 境界要素法; スーパーコンピュータ; グリーン関数; 断層震源

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.近年では,1985年メキシコ・ミチョカン地震では,軟弱な堆積盆地に立地するメキシコ市の特定地域での建物被害の集中が世界中の注目を浴びた.その異常震域の出現の理由の一つとして,盆地端部に地震動が入射する際に盆地内部を伝播する表面波が励起し,盆地の地震動の継続時間を著しく延ばしたことを指摘できる.上記の現象は軟弱な不整形地盤に立地するわが国の中枢都市においても十分予想される.以上の観点から,本研究では基盤境界の形状が3次元的に変化する不整形地盤の強震動を理論的に予測し,このような不整形地盤に立地するわが国の中枢都市の地震防災,並びに地震被害軽減のために資する基礎的資料を作成することを目的とする.3次元不整形堆積地盤の地震動を境界要素法により理論解析している.本研究では半無限弾性地盤の3次元グリーン関数をスーパーコンピュータにより精度よく計算したものを用いているので,弾性地盤の自由表面の応力零の境界条件を自動的に満足している.従って,硬質地盤と軟質地盤の地層境界面に関する境界要素で境界値問題を定式化できる.本法の妥当性を検証するために,Sanchez-Sesma et al.(1989)による波動関数展開による半球形堆積盆地の調和平面SH波による地動応答結果を本法による結果と比較し,両者のよく一致していることを確認している.次に,わが国の中枢都市域で典型的にみられる不整形堆積地盤モデルを設定し,3次元応力場として地震波動をSH波,P波,SV波,レイリー波などの各種平面波動による地動応答や,及び点震源による地動応答を評価している.地動応答に及ぼす地層境界の形状,地層インピーダンス比,入力地震波動の種別,および,不整形地盤を伝播する表面波等の諸要因の影響を詳しく吟味している.

表面地质对地震运动的特征有重大影响，我们经常经历一种现象，在这种现象中，地震灾害集中在某些地震有限的地区。近年来，位于墨西哥城市某些地区的某些地区的建筑破坏集中在柔软的沉积盆地中引起了1985年墨西哥米歇卡地震的关注。出现这种异常地震区的原因之一是，当地震运动入射在盆地的边缘时，表面波在盆地内激发的表面波，导致盆地中的地震运动持续时间显着延伸。上述现象也可以在日本的中央城市（位于柔软的，不规则的地面上）进行预测。从上述角度来看，本研究在三个维度上改变了基本边界的形状。目的是预测在不平坦的地面上不规则地面的强烈运动，并创建基本材料，从而有助于预防地震灾难和地震损害损害在日本中心城市的地震损害降低。使用边界元素法进行了三维不规则理由的地震运动的理论分析。在这项研究中，使用超级计算机计算半无限弹性地面的3D绿色功能，因此自动满足了弹性地面自由表面上应力零的边界条件。因此，边界值问题可以用与硬和软基础的层边界表面相关的边界元素进行表述。为了验证该方法的有效性，Sanchez-Sesma是由于波动功能扩展而在等人的半球沉积盆地中的谐波平面SH波的地面运动响应结果。 （1989年）与该方法的方法进行了比较，并确认两者在良好的一致性中。接下来，设置了日本中央城市地区典型的不对称沉积土壤模型，并将地震波评估为三维应力场，例如SH波，P波，P波，SV波和瑞利波，以及点源的地面运动响应。详细检查了各种因素，例如地质边界的形状，地质阻抗比，输入地震波的类型以及通过不规则表面传播的表面波。

项目成果

篠ざき祐三・吉田一博: "点震源による3次元不整形堆積地盤の地震動" 地球惑星科学関連学会合同大会予稿集. J22-02 (1995)

Yuzo Shinozaki 和 Kazuhiro Yoshida：“点源引起的 3 维不规则形状沉积地面的地震运动”地球与行星科学相关学会联合会议论文集 J22-02（1995 年）。

篠ざき祐三・吉田一博: "Seismie Waves in 3-D Sedimentary Basins" 9th Japan Earthquake Engineering Symposium. I. 325-330 (1994)

Yuzo Shinozaki 和 Kazuhiro Yoshida：“三维沉积盆地中的地震波”第 9 届日本地震工程研讨会 I. 325-330 (1994)。