地形の形状の不確定性を考慮した不整形地盤の増幅特性の確率論的検討

本年度はP-SV波動場における散乱波動場の再検討,ならびに観測記録に見られる不整形性の影響について研究を行った.まず,P-SV波動場における検討から,1.境界要素-摂動解法によって生じる0次の項の評価方法としてあらたに離散化波数法を用いた定式化を行った.これにより,高速な評価が可能となると同時に,この項の波動論的な意味が明確になった.2.P-SV波動場における散乱波の数学的な表現はSH波動場のそれとは大きく異なるにも拘わらず,散乱波の寄与分布形状はSH波の場合と似た形状を示すことを昨年度指摘した.そこで,P-SV波動場における散乱波の数学的な表現について解析的な検討を行い,P-SV波動場における「傾斜係数」についても,近似的に散乱波の生じる点と着目点の距離と両者の位置関係(地表面の傾きと,着目点への方向の関係)で与えられることを確かめた.また,K-net観測点のうち,地形の不整形性が顕著な釜石,南木曾の二点の観測記録を用いて不整形性の影響を検討した.検討は,谷に沿った方向と谷に直交する方向の2成分の水平動を求め,振動数領域で比を求めることで震源特性や深い位置での伝播特性をキャンセルし地表面近くの影響だけを抽出した.また,観測点周辺の地盤を数値地図に基づいて谷軸方向,谷直交方向の2次元地盤モデルを作成し,谷軸方向をSH波動場,谷軸直交方向をP-SV波動場と見なして境界要素解析を行い,観測スペクトル比と比較した.その結果,3.上記2点の観測スペクトル比は平垣な地形(K-net観測点川口)におけるスペクトル比と比べ,異方性が強いこと,4.境界要素解析による結果と観測スペクトル比は釜石の結果の比較では比較的よく一致しており,異方性の原因として地形の不整形性による影響が一つの要素として考えられること,などを明らかにした.

本年度はP-SV波動場における散乱波動場の再検討,ならびに観測記録に見られる不整形性の影響について研究を行った.まず,P-SV波動場における検討から,1.境界要素-摂動解法によって生じる0次の項の評価方法としてあらたに離散化波数法を用いた定式化を行った.これにより,高速な評価が可能となると同時に,この項の波動論的な意味が明確になった.2.P-SV波動場における散乱波の数学的な表現はSH波動場のそれとは大きく異なるにも拘わらず,散乱波の寄与分布形状はSH波の場合と似た形状を示すことを昨年度指摘した.そこで,P-SV波動場における散乱波の数学的な表現について解析的な検討を行い,P-SV波動場における「傾斜係数」についても,近似的に散乱波の生じる点と着目点の距離と両者の位置関係(地表面の傾きと,着目点への方向の関係)で与えられることを確かめた.また,K-net観測点のうち,地形の不整形性が顕著な釜石,南木曾の二点の観測記録を用いて不整形性の影響を検討した.検討は,谷に沿った方向と谷に直交する方向の2成分の水平動を求め,振動数領域で比を求めることで震源特性や深い位置での伝播特性をキャンセルし地表面近くの影響だけを抽出した.また,観測点周辺の地盤を数値地図に基づいて谷軸方向,谷直交方向の2次元地盤モデルを作成し,谷軸方向をSH波動場,谷軸直交方向をP-SV波動場と見なして境界要素解析を行い,観測スペクトル比と比較した.その結果,3.上記2点の観測スペクトル比は平垣な地形(K-net観測点川口)におけるスペクトル比と比べ,異方性が強いこと,4.境界要素解析による結果と観測スペクトル比は釜石の結果の比較では比較的よく一致しており,異方性の原因として地形の不整形性による影響が一つの要素として考えられること,などを明らかにした.