地震波増幅推定のためのACROSSを利用した高精度地盤構造測定システムの提案

使用ACROSS进行地震波放大估计的高精度地面结构测量系统的提案

• 批准号: 08248205
• 负责人: 堀 宗朗
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08248205/
• 关键词: ACROSS; 逆解析; 地盤構造推定; データスタッキング; 逆問題

通常の地盤構造の推定ではノイズより十分大きなシグナルを送信するため,計測に大きな制約が課せられている.一方,本研究で対象としているACROSS(Accurately Controlled Routinely Operated Signal-Source System)は,ノイズよりも小さいレベルのシグナルを送信しながらも,精密制御送信と長時間タイムスタッキングによって正しくシグナルを受信することに最大の特徴がある.今年度は,弾性波動理論を用いたACROSS波による地盤構造の全く新しい逆解析手法を提案することができた.同時に,鉄板を用いたACROSSのモデル実験を行い,その妥当性の検証を試みている.以下,得られた主な知見を整理する.1.ACROSSを利用した簡便かつ高精度な地盤構造測定システムを開発する第一歩として,システムの概要を検討し,かつ数値シミュレーションによって実現の可能性を探った.ACROSSによる入射波はスパイク波とは異なるため,反射波や走時を利用して内部構造を推定することは容易ではない.代わりに,境界での送信・受信波からの内部の構造を推定することになる.通常,このような逆問題は必ず解の一意性が満たされず非適切となる.そこで,解の一意性に関する非適切性を回避するために,データの補間を行い,異なる周波数での測定を連続的に行うことを想定した.このデータに等価介在物法を適用することで,非線形逆問題となる地盤構造の推定問題を2段階の線形逆問題として設定することに成功した.2.ACROSSを用いた地盤構造推定システムのプロトタイプとして,送信・受信装置の開発を試みている.地盤を鋼盤にみなし,送信装置として精密制御直流モータによる偏心荷重,受信装置として加速度計,そしてパーソナルコンピュータを用いたデータスタッキングを行うシステムを開発した.現時点で,ノイズレベルの1%程度のシグナルをスタッキングによって抽出することに成功しており,提案された逆解析手法を活かした実地盤の構造推定の可能性を検討している.

Usually の turf structure の presumption で は ノ イ ズ よ り very big き な シ グ ナ ル を messenger す る た め, measuring に big き な restrict が class せ ら れ て い る. On one side, this study で counterpart と て る るACROSS(Accurately Controlled Routinely Operated Signal-Source System) は, ノ イ ズ よ り も small さ い レ ベ ル の シ グ ナ ル を messenger し な が ら も, precision System of royal mail と long タ イ ム ス タ ッ キ ン グ に よ っ て is し く シ グ ナ ル を trusted す る こ と に の's biggest 徴 が あ る. Our は, 弾 wave theory を with い た'll wave に よ る turf structure の く all new し い inverse analytic technique proposed を す る こ と が で き た. を objects at the same time に, iron plate with い た'll の モ デ ル be 験 を い, そ の justice の 検 card を try み て い る. , below are ら れ た main な knowledge を finishing す る. 1.'ll を using し た simple か つ high-precision な turf structure determination シ ス テ ム を open 発 す る first step と し て, シ ス テ ム の profile を 検 for し, か つ the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て be possibility is の を agent っ た.'ll に よ る incident wave は ス パ イ ク wave と は variations Walking な る た め, reflected wave や を using し て internal structure を presumption す る こ と は easy で は な い. Generation: わ わ に, realm: で わ transmission and reception wave: ら, internal <s:1> structure: を presumption: する する とになる. Usually, こ の よ う な inverse problem は の a meaning will ず solutions が against た さ れ ず not appropriate と な る. そ こ で, の a meaning solution に masato す る aptness of を avoid す る た め に, デ ー タ の fill を い, between different な る cycle for で の determination を line even 続 に う こ と を scenarios し た. こ の デ ー タ に を 価 lie in objects such as law す る こ と で, nonlinear inverse problem と な る turf structure の presumption を 2 paragraph order の linear inverse problems と し て set す る こ と に successful し た. 2.'ll を with い た turf structure presumption シ ス テ ム の プ ロ ト タ イ プ と し て, messenger, trusted device の open 発 を try み て い る. Turf を steel plate に み な し, messenger device と し て precision suppression dc モ ー タ に よ る eccentric load, the trusted device と し て accelerometer, そ し て パ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ を with い た デ ー タ ス タ ッ キ ン グ を line う シ ス テ ム を open 発 し た. Now point で, ノ イ ズ レ ベ ル の 1% degree の シ グ ナ ル を ス タ ッ キ ン グ に よ っ て spare す る こ と に successful し て お り, proposal さ れ た inverse analytic technique を live か し た be turf の construct presumption の possibility を beg し 検 て い る.

项目成果

山口 栄輝・堀 宗朗その他: "等価介在物法を用いた弾塑性有限要素法解析" 土木学会論文集. 556. 85-94 (1996)

Eiki Yamaguchi、Muneaki Hori 等：“使用等效包含法的弹塑性有限元分析”日本土木工程师学会会刊 556. 85-94 (1996)。

K.Oguni,M.Hori and K.Ikeda: "Analysis on Growth Pattern of Periodically Distributed Defects" International Journal of Soils and Structures. (to be printed). (1997)

K.Oguni、M.Hori 和 K.Ikeda：“周期性分布缺陷的生长模式分析”国际土壤与结构杂志。

堀 宗朗・細川 直行: "等価介在物法を用いた逆解析手法について" 構造工学論文集. 43(印刷中). (1997)

Muneaki Hori 和 Naoyuki Hosokawa：“关于使用等效包含法的逆分析方法”，《结构工程学报》43（出版中）。

M.Hori: "Micromechanical Analysis on Granular Columu Formation and Resulting Macroscopic Defomration" Soils and Foundations. 36. 71-80 (1996)

M.Hori：“颗粒柱形成和由此产生的宏观变形的微观力学分析”土壤和地基。

M.Hori and N.Vaikunthan: "Rigorous Formulation of Crack Growth in Two-Dimensional Elasticity" Mechanics of Materials. (to be printed). (1997)

M.Hori 和 N.Vaikunthan：“二维弹性裂纹扩展的严格公式”材料力学。