統合地震シミュレータの高度化と統合都市防災シミュレータ開発のための基礎研究

前年度に引さ続き,強震動シミュレーションと各種構造物の動的解析を連成させた「統合地震シミュレータ」の開発及びその高度化を行った.本シミュレータは,所定の地震シナリオに対し,断層から地盤までの地震波動伝播計算を行い,その結果を都市内の構造物の一つ一つに入力し,高精度・高分解能の震災情報を得ようとするものである.この仕組みは,震災だけでなく,その他の災害にも拡張可能である.このシミュレーションでは,如何に精度良く強震動シミュレーションと各種構造物の動的解析を連成させるかが,精度の良い結果を得る上で重要となる.この連成を精度良く解析するため,階層型解析を用いた手法を提案し,数値実験によりその有効性を検証した.この手法によれば,断層から都市までの一連の過程を直接解析したものと同等の精度の解析結果を,従来使われている手法を本枠組みで組み合わせることにより再現可能である.また,このような解析を行う上で,地震波動場の計算精度が解析結果に及ぼす影響が示唆された.そのため,大規模波動場解析のための,非構造・構造格子及び八文木構造に基づく有限要素法プログラムを開発した.更に,上記とあわせて都市デジタルデータのデータ構造の改良を行った.特に,解析対象・解析手法によっては,ボリュームデータ・サーフェスデータを組み合わせて用いるなど工夫が必要となる.そのため,階層型データ構造を用いて,効率的に解析とデータの親和性を高められるようにした.一連の研究から俯瞰的に都市災害のシミュレーションを行うための基盤技術が得られた.今後はこれらを発展させ,実効性のあるシステムの構築をしていきたいと考えている.

前年度に引さ続き,強震動シミュレーションと各種構造物の動的解析を連成させた「統合地震シミュレータ」の開発及びその高度化を行った.本シミュレータは,所定の地震シナリオに対し,断層から地盤までの地震波動伝播計算を行い,その結果を都市内の構造物の一つ一つに入力し,高精度・高分解能の震災情報を得ようとするものである.この仕組みは,震災だけでなく,その他の災害にも拡張可能である.このシミュレーションでは,如何に精度良く強震動シミュレーションと各種構造物の動的解析を連成させるかが,精度の良い結果を得る上で重要となる.この連成を精度良く解析するため,階層型解析を用いた手法を提案し,数値実験によりその有効性を検証した.この手法によれば,断層から都市までの一連の過程を直接解析したものと同等の精度の解析結果を,従来使われている手法を本枠組みで組み合わせることにより再現可能である.また,このような解析を行う上で,地震波動場の計算精度が解析結果に及ぼす影響が示唆された.そのため,大規模波動場解析のための,非構造・構造格子及び八文木構造に基づく有限要素法プログラムを開発した.更に,上記とあわせて都市デジタルデータのデータ構造の改良を行った.特に,解析対象・解析手法によっては,ボリュームデータ・サーフェスデータを組み合わせて用いるなど工夫が必要となる.そのため,階層型データ構造を用いて,効率的に解析とデータの親和性を高められるようにした.一連の研究から俯瞰的に都市災害のシミュレーションを行うための基盤技術が得られた.今後はこれらを発展させ,実効性のあるシステムの構築をしていきたいと考えている.