震源断層近傍の強震動スペクトルの予測手法に関する研究

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耐震設計に用いられる入力地震動評価のために,応答スペクトル予測式が数多く開発されてきたが,これは震源近傍には適用できない.一方,地震学の分野で震源近傍にも適用できる強振動予測手法が数多く開発されているが,これらは時刻歴波形やフーリエスペクトルを予測するもので,現在の耐震設計の枠組みの中に直接組み入れることが難しい.本研究では,断層の広がり,震源放射特性,震源指向性,伝播経路における減衰の周波数依存性,経験的に求めたサイトを考慮して,震源近傍の地震動の振幅フーリエスペクトルと,位相特性を表わす群遅延時間スペクトルを予測する手法を開発する.さらに,地震動の位相特性を考慮してフーリエスペクトルを応答スペクトルに変換する手法を開発することによって,震源近傍の応答スペクトルを予測する.以下に本研究で得られた成果を列挙する.(1)速度サーボ型地震計記録を用いてインバージョン解析を行い伝播経路・サイト特性を分離し,伝播経路およびサイトの群遅延時間スペクトルを経験的に評価した.その結果,伝播経路特性については振幅から求められる1/Q値のスペクトルと,サイト特性については振幅のスペクトル増幅率と同様のスペクトル特性を持つことが確認された.(2)震源指向性を簡易にスペクトル予測式に取り入れる方法を開発した.震源のインパルス列の尖り度および歪み度を用いて群遅延時間スペクトルがモデル化できることを示した.(3)平滑化されたフーリエ振幅スペクトルと群遅延時間スペクトルから,応答スペクトルに変換する手法を開発した.