微動に含まれる複数の波動・モードを考慮した3成分微動アレー探査法の改良

考虑微动多波多模态三分量微动阵列探测方法的改进

基本信息

批准号：
13780373
负责人：
山本英和
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

微動探査は、微動に含まれる表面波の位相速度や、微動の水平動と上下動の振幅比(H/V)が周波数とともに地盤構造によって変化する現象(分散)を利用する。従来の研究では、表面波の基本モードのレイリー波のみを考慮して、位相速度解析やH/V解析を行ってきた。しかし、実際の微動がどのような波動で解釈できるか現時点では不明瞭であったため、上記の手法の妥当性に疑問が残る現況にあった。我々は今まで、微動がレイリー波とラブ波で構成される仮定に基づいて、3成分空間自己相関法の開発によって、3成分微動アレー観測により、両者の位相速度の分散関係を識別することに成功した。この研究では、実際の微動の場において、盛岡市域の複数の観測地点で、レイリー波とラブ波のパワーの比率を推定し、地盤構造や周囲の振動源の影響によってそれらがどのように変化するのかを検証した。その結果、すべての観測点で、レイリー波とラブ波のパワーの比率は一定値を示し、10Hz以下の周波数帯で、その比率はほぼ1:1であった。さらに上記の結果に基づいて、微動のH/Vスペクトル比から、レイリー波とラブ波が1:1の比率で存在する仮定のもとで、表面波H/Vを計算し、遺伝的アルゴリズム(GA)の手法を利用して、地下S波速度構造の推定を行った。GAの手法を利用することにより、従来まで一意に決定することが困難であった地下構造の逆解析手法に改良を加えた。その結果、すべての地点で地下構造探査に成功し、その結果は、独立に3成分微動アレー探査から求められたものとほぼ一致した。微動のH/Vスペクトル比はその構造から期待される予測値とほぼ一致した。この結果は、微動がレイリー波とラブ波が同じ比率で構成されることを意味している。

细震颤的探索利用了现象（分散），在这种现象中，在细震颤中包含的表面波的相速度以及细震动的水平和垂直运动的振幅比（h/v）根据地面结构而变化随频率而变化。先前的研究已经进行了相位速度分析和H/V分析，仅考虑了表面波的基本模式的瑞利波。但是，目前尚不清楚实际上可以解释哪些振动，并且上述方法的有效性仍然值得怀疑。到目前为止，我们已经成功地通过三组分微型组合阵列观察来识别两者相位速度之间的分散关系，这是基于以下假设：良好的颤抖由雷利波和爱情波组成。在这项研究中，瑞利和爱情波的力量比在莫里卡市的多个观察点上以实际震颤的形式估计，并研究了这些因地面结构和周围振动源的影响而导致的这些变化。结果，在所有观察点，瑞利和爱情波的力量之比是恒定的，在10Hz以下的频带中，比率约为1：1。此外，基于上述结果，根据以下假设计算表面波H/V，即瑞利波和爱波与细震动的H/V光谱比以1：1的比率存在，并且使用遗传算法（GA）估算了地下S-WAVE速度结构。通过使用GA方法，我们对地下结构的反向分析方法进行了改进，以前很难做出独特的决策。结果，地下结构探索在所有点都成功了，结果几乎与由三组分微型阵列探索独立于探索而确定的结果一致。细震动的H/V光谱比几乎与结构预期的预测值一致。该结果意味着震颤由雷利波和爱情波的相同比例组成。