地震動アレー観測記録を利用した地盤動特性値のひずみ依存性の同定に関する研究

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地盤の動特性は,従来,弾性波探査やPS検層などから推定されている。しかし,そのような方法で推定される地盤の動特性は,必ずしも地震時のそれに対応するものではないことが指摘されている。その理由の一つとして,地震時に土が示す非線形挙動があげられる。土の非線形性を明らかにするための室内実験も行われているが,原位置における土の拘束条件等を実験室で再現するのは困難であり,やはり,実際の地震時の土の挙動を観測し,これより動特性を調べる(同定する)のが最も合理的である。近年,多くの研究機関で鉛直アレー観測が実施され,それより得られた記録から地震時実地盤の動特性値を同定する研究が最近盛んに行われるようになった。これらの研究において注目されているのがQ値の周波数依存性,すなわち周波数が高くなるほど減衰が小さくなる傾向の同定である。これは,大ひずみ時の地盤の減衰の変化を評価するうえで重要となる。そこで本年度は,Q値が次式で表されるものとして同定手法に組み込み,鉛直アレー観測記録を用いてS波速度Q=Q_0{1+a・exp-(-b/f^n)}およびQ値を決定するパラメータ(Q_0;周波数が0HzのときのQ値,f;周波数(Hz),n;正の指数で全層一律と仮定,a,b;定数)を推定した。その結果,S波速度については,利用する記録による推定値のばらつきが小さく妥当な結果が得られた。一方,Q値については,周波数領域における変化の形は地点ごとによく対応した結果が得られたが,Q値を決定するパラメータの推定値は利用する記録によってばらつきがあり必ずしも妥当な結果が得られたわけではない。この点については,パラメータ相互の従属関係などを考慮しさらに検討する必要がある。