Seismic Structural Analysis Method for Large-scale Structure

大型结构的抗震结构分析方法

• 批准号: 20760300
• 负责人: ICHIMURA Tsuyoshi
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20760300/
• 关键词: 構造物の地震時挙動; 階層型解析; 有限要素法; 断層-構造物系; 地震応答解析; 大規模複雑構造物; 波動場解析; 地震時応答; 地震波; 階層型解析手法; 地震; 構造物応答; シナリオ地震

Seismic structural response is affected by temporal and spatial variation of strong ground motion, which is caused by fault-structure system: fault mechanism, wave propagation through the crust, the amplification near the ground surface and the soil-structure interaction. In order to estimate such seismic structural response with high resolution and high accuracy, we propose a new analysis method based on multi-scale analyses and numerically verify its validity using small problem. Since the computation cost of construction of 3-D numerical model for large-scale problem including structure and solving the disritizaed governing equation is extremely huge, we cannot conduct numerical simulation based on fault-structure system with actual setting. Thus, we also develop a new method to resolve these difficlties. The accuracy of our method is verified by the comparison with Green's function solution, and seismic response of large-scale complex structure in given earthquake scenario is estimated based on fault-structure system to present its potential usefulness.

地震结构反应受断层-结构系统引起的强地震动时空变化的影响，包括断层机制、地震波在地壳中的传播、近地表的放大以及土-结构相互作用等。为了高分辨率、高精度地估计此类结构的地震反应，本文提出了一种基于多尺度分析的结构地震反应分析方法，并通过小问题数值模拟验证了该方法的有效性。由于构造大规模问题的三维数值模型的建立和离散化控制方程的求解计算量非常巨大，无法进行基于实际背景的断层-构造系统的数值模拟。因此，我们也开发了一种新的方法来解决这些困难。通过与绿色函数解的比较，验证了该方法的准确性，并基于断层-结构体系对给定地震情景下大型复杂结构的地震反应进行了估计，展示了该方法的潜在实用性。

项目成果

Development of a Forward-Inversion Modeling Scheme for Constructing Three-dimensional Basin Boundary Shape Using FEM and a Quasi-Newton Method

利用有限元和拟牛顿法构建三维盆地边界形状的正反演建模方案的开发

• 发表时间: 2009
• 作者: Pher Errol Quinay;Tsuyoshi Ichimura;Muneo Hori
• 通讯作者: Muneo Hori

マルチグリッド構造/非構造格子を用いた有限要素法による観測地震動の再現とシナリオ地震の強震動予測

使用多重网格结构/非结构化网格的有限元方法再现观测到的地震动并预测情景地震的强地震动

• 发表时间: 2009
• 作者: 野口智史;市村強;堀宗朗
• 通讯作者: 堀宗朗

Large-Scale 3D FE Analysis of Seismic Response of an existing Underground Ramp Tunnel Structure of Yamate Tunnel

山手隧道现有地下匝道隧道结构地震响应的大型 3D 有限元分析

• 发表时间: 2008
• 作者: H.Dobashi;T.Hatsuku;T.Ichimura;M.Hori;T.Yamada;N.Ohbo;M.Moriguchi;H.Itami
• 通讯作者: H.Itami

センターランプ式トンネルを対象とした三次元地震時挙動の評価-様々な入力地震動に対するトンネルの応答評価-

中心坡道隧道三维地震行为评估 -评估隧道对各种输入地震运动的响应 -

• 发表时间: 2008
• 作者: 波津久毅彦;土橋浩;大保直人;森口敏美;山田岳峰;伊丹洋人;市村強;堀宗朗
• 通讯作者: 堀宗朗

Development of a Forward-Inversion Crust Modeling Scheme for Accurate Strong Ground Motion Prediction

开发用于精确强地震动预测的正反演地壳建模方案

• 发表时间: 2010
• 作者: Q.E.B.Quinary;T.ICHIMURA;M.Hori
• 通讯作者: M.Hori