常時微動観測を活用した地表面地震動の簡易評価法

常時微動観測から推定できる表層地盤の固有周期から、地表面地震動を簡易に評価する方法を構築しました。

路線全体を対象とした地震時弱点箇所の抽出などに必要な広範囲の地表面地震動を評価する場合には、耐震設計上の基盤と呼ばれる比較的硬質な地盤よりも浅い地盤(表層地盤)の影響と、これよりも深い地盤(深部地盤)の影響を考慮することが必要になります。

従来の手順では、表層地盤の影響については、ボーリング調査と室内試験を行った後、多自由度モデルを用いた非線形動的解析によって評価しなければならず、地点毎に詳細な地盤調査とモデル化が必要でした。また深部地盤の影響は、大規模領域の地震動シミュレーションによって評価する必要があり、路線全体にわたる広域地震動の評価は現実的ではありませんでした。

そこで、地表に計測器を設置するだけで測定可能な常時微動観測から表層地盤の固有周期を推定し、この固有周期のみから地盤の等価1自由度モデルによる動的解析を実施することで表層地盤の地震動の増幅を評価する手法を提案しました(図1)1)

提案手法と多自由度モデルによる非線形動的解析の結果がほぼ同等となることを確認しており、提案手法を用いることで地表面地震動を簡易かつ高精度に評価できます。

また、深部地盤による地震動の増幅特性(揺れやすさ)を考慮するための基盤サイト補正係数を提案するとともに、全国の基盤サイト補正係数をデータベース化しました2)

これらを組み合わせることで、対象地点の深部地盤、表層地盤の影響を適切に考慮した地表面地震動を簡易に評価することが可能となりました。

図1 提案した地表面地震動の簡易評価法

参考文献

  1. 坂井公俊、室野剛隆、川野有祐:耐震設計上注意を要する地点の簡易抽出法に関する検討、土木学会論文集(構造・地震工学)、Vol.70、No.4、2014.
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