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階層型解析を利用した都市強震動シミュレータの開発

基于层次分析的城市强地震动模拟器开发

基本信息

批准号：
11115207
负责人：
堀宗朗
金额：
$ 0.96万
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 (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,階層型解析理論をもとに,高精度・高分解能の都市強震動シミュレータの開発を図った.このシミュレータは,都市の地盤・地殻構造に関する情報(GISを想定をインプットすると,10mの空間分解能と10Hzの時間分解能で,都市内各地点の強震動の上・下限をアウトプットするものである.シミュレータのプロトタイプをもとに,実用に耐えるよう,プログラムのチューンァップを行った.以下,具体的な成果の概要を示す.階層型解析の第1階層であるマクロ解析では10km程度の大きさの都市全域を対象とした,表層地盤・基盤・地質構造を考慮してモデル化し,多重極展開法を用いた境界要素法で数値計算をする.階層型解析の第2階層であるミクロ解析では100m程度の大きさの領域を対象とする.並列化計算を組み込んだ有限要素法を用いることで,地盤構造の他,微小地形や非線形性も考慮することが可能である.シミュレータの開発には横浜市のデータを用いている.これは横浜市強震ネットワークによって計測された強震動であり,横浜市自体,多数のボーリング計測によって地盤構造に関する情報も利用できるため,開発には適している.10程度の中規模地震に対して,実際に計算を行い,シミュレータの上下限解が計測された最大速度をはさむことを検証した.特に,微地形や地盤構造の才によって,強震動計測地点の近辺でも,10mのオーダーで速度分布や加速度分布に非常に大きなばらつきがみられることを実証した.変位・速度の波形に関しても,実測波形との比較を行い,高周波数成分の再現には改良の余地があるものの,少なくとも数Hzのオーダーでは十分精度良く,数値計算による再現が可能であることを実証した.

This research is based on the hierarchical analytical theory of high-precision and high-resolution urban strong vibrations.た。 The spatial resolution of 10m and the time resolution of 10Hz are the upper and lower limits of strong vibrations in various locations in the city.するものである.シミュレータのプロトタイプをYoshikoァップを行った. Below, a summary of the specific results is shown. Hierarchical analysis の 1st level であるマクロ analysis ではThe entire urban area of 10km is a large-scale urban environment, and the surface land, foundation, and geological structure have been transformed into a large-scale urban area. The multipole expansion method uses the boundary element method to calculate the numerical value. The second level of the hierarchical analysis is used to calculate the numerical value. 1 00m degree of the large area of the territory of the elephant. Parallel calculation of the group of み込んだ finite element method を use of いることで, site It is possible to consider the non-linearity of the structure and the non-linearity of the micro-terrain.ータを Use the いている.これはYokohama City strong earthquake ネットワークによってmeasurementされたstrong earthquake であり, Yokohama City itself, 1 Medium-sized earthquake of degree 0はさむことを検证した.特に, micro-topography and land structure のcai によって, strong vibration measurement location の辺でも, 10 mのオーダーでvelocity distributionやacceleration distributionにveryに大きなばらつきがみられることを実证した.変position・speed The measured waveform is closed, the measured waveform is compared, the high frequency component is reproduced, and there is room for improvement, The number of Hz is very accurate, and the calculation of the numerical value is possible and the reproduction is possible.