JPH11183630A - 地震時地盤増幅特性の評価方法 - Google Patents
地震時地盤増幅特性の評価方法Info
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- JPH11183630A JPH11183630A JP35363597A JP35363597A JPH11183630A JP H11183630 A JPH11183630 A JP H11183630A JP 35363597 A JP35363597 A JP 35363597A JP 35363597 A JP35363597 A JP 35363597A JP H11183630 A JPH11183630 A JP H11183630A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストを抑え、信頼性の高い強震時の増幅特
性の評価手法を得る。 【解決手段】 水平方向２成分、上下方向の成分で各１
０組ずつ常時微動のデータをリアルタイムで記憶する
（ａ１）。各成分についてＦＦＴによるフーリエスペク
トルに変換し（ａ２）、水平２成分については合成し
（ａ３）、水平上下スペクトル比（Ｈ／Ｖ−Ｒ）を計算
し（ａ７）、振動周期の適切な範囲で積分してＶｉ値を
求める。Ｖｉ値が、過去の地震動で得られた強震記録か
ら求められる地盤の増幅率と対応するように積分範囲を
定めておけば、任意の地点で同様の積分範囲で求めるＶ
ｉ値は、地盤増幅率と信頼性よく対応するようになる。
常時微動の観測は低コストで行うことができるので、広
域的な地盤増幅特性の評価も容易に行うことができる。
性の評価手法を得る。 【解決手段】 水平方向２成分、上下方向の成分で各１
０組ずつ常時微動のデータをリアルタイムで記憶する
（ａ１）。各成分についてＦＦＴによるフーリエスペク
トルに変換し（ａ２）、水平２成分については合成し
（ａ３）、水平上下スペクトル比（Ｈ／Ｖ−Ｒ）を計算
し（ａ７）、振動周期の適切な範囲で積分してＶｉ値を
求める。Ｖｉ値が、過去の地震動で得られた強震記録か
ら求められる地盤の増幅率と対応するように積分範囲を
定めておけば、任意の地点で同様の積分範囲で求めるＶ
ｉ値は、地盤増幅率と信頼性よく対応するようになる。
常時微動の観測は低コストで行うことができるので、広
域的な地盤増幅特性の評価も容易に行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地表面での地震動
の大きさに大きな影響を与える地盤増幅特性を評価する
方法に関する。
の大きさに大きな影響を与える地盤増幅特性を評価する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、地上や地下に建造物を設置す
る際には、地震動に対する考慮が必要である。地震動
は、表層地盤特性の影響を強く受けることが知られてい
る。表層地盤特性の中でも、表層基盤を伝わる地震動の
波動が、地表面に達するまで増幅される程度を示す地盤
増幅特性が重要である。
る際には、地震動に対する考慮が必要である。地震動
は、表層地盤特性の影響を強く受けることが知られてい
る。表層地盤特性の中でも、表層基盤を伝わる地震動の
波動が、地表面に達するまで増幅される程度を示す地盤
増幅特性が重要である。
【０００３】地震時の地盤増幅特性を評価する方法に
は、次のような方法がある。 ボーリングデータに基づく方法。 弾性波探査の結果に基づく方法。 微動観測の結果に基づく方法。
は、次のような方法がある。 ボーリングデータに基づく方法。 弾性波探査の結果に基づく方法。 微動観測の結果に基づく方法。
【０００４】のボーリングデータに基づく方法では、
地表面から表層基盤に達するまで穿孔するボーリングを
行い、表層基盤の地表面からの深さや、地表面と表層基
盤との間に堆積されている土壌の性質などに基づいて、
地盤増幅特性を評価する手法である。の弾性波探査の
結果に基づく方法は、地表から弾性波を表層基盤に向け
て送出し、表層基盤からの反射波を観測して土壌の構成
を推定し、地盤増幅特性を評価する手法である。の微
動観測の結果に基づく方法では、常時微動の観測波形の
水平成分と鉛直成分とのスペクトル比であるＨ／Ｖ−Ｒ
を求め、得られるＨ／Ｖ−Ｒの最大値が地盤増幅率であ
ると評価する手法である。なお、常時微動とは、地震時
以外にも常に存在する振動成分であり、その振幅は地震
動に比較して極めて小さい。
地表面から表層基盤に達するまで穿孔するボーリングを
行い、表層基盤の地表面からの深さや、地表面と表層基
盤との間に堆積されている土壌の性質などに基づいて、
地盤増幅特性を評価する手法である。の弾性波探査の
結果に基づく方法は、地表から弾性波を表層基盤に向け
て送出し、表層基盤からの反射波を観測して土壌の構成
を推定し、地盤増幅特性を評価する手法である。の微
動観測の結果に基づく方法では、常時微動の観測波形の
水平成分と鉛直成分とのスペクトル比であるＨ／Ｖ−Ｒ
を求め、得られるＨ／Ｖ−Ｒの最大値が地盤増幅率であ
ると評価する手法である。なお、常時微動とは、地震時
以外にも常に存在する振動成分であり、その振幅は地震
動に比較して極めて小さい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のボーリングデ
ータの取得や弾性波探査は、１地点毎の調査に費用が
掛かるので、複数の地点で評価を行って、広域的な地盤
増幅特性を評価する手法にはなり得ない。の微動観測
結果に基づく手法は、各地点毎の観測費用もあまり掛か
らず、広域的な地盤増幅特性の評価も可能となり得る。
しかしながら、Ｈ／Ｖ−Ｒの最大値が地盤増幅率である
とする評価法は、過去の強震時にデータが得られている
地点で、Ｈ／Ｖ−Ｒの最大値では強震時の増幅特性にあ
まり対応せず、信頼性に欠けることが判明している。
ータの取得や弾性波探査は、１地点毎の調査に費用が
掛かるので、複数の地点で評価を行って、広域的な地盤
増幅特性を評価する手法にはなり得ない。の微動観測
結果に基づく手法は、各地点毎の観測費用もあまり掛か
らず、広域的な地盤増幅特性の評価も可能となり得る。
しかしながら、Ｈ／Ｖ−Ｒの最大値が地盤増幅率である
とする評価法は、過去の強震時にデータが得られている
地点で、Ｈ／Ｖ−Ｒの最大値では強震時の増幅特性にあ
まり対応せず、信頼性に欠けることが判明している。
【０００６】本発明の目的は、コストを抑えて、信頼性
の高い強震時の増幅特性の評価を行うことができる地震
時地盤増幅特性の評価方法を提供することである。
の高い強震時の増幅特性の評価を行うことができる地震
時地盤増幅特性の評価方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、表層地盤での
地震動が、地表面に到達するまでの間に増幅される地震
時地盤増幅特性の評価方法であって、実際の地震時に強
震記録が得られている地点を含む複数の地点で、地表面
の常時微動を観測し、観測される微動のスペクトルの水
平成分と鉛直成分との比であるＨ／Ｖ−Ｒを求め、Ｈ／
Ｖ−Ｒを積分する範囲を、実際の地震時に強震記録が得
られている２地点の比が同じくなるように設定し、設定
された範囲で他の地点でのＨ／Ｖ−Ｒを積分して、積分
結果であるＶｉ値に基づいて地盤増幅特性を評価するこ
とを特徴とする地震時地盤増幅特性の評価方法である。
地震動が、地表面に到達するまでの間に増幅される地震
時地盤増幅特性の評価方法であって、実際の地震時に強
震記録が得られている地点を含む複数の地点で、地表面
の常時微動を観測し、観測される微動のスペクトルの水
平成分と鉛直成分との比であるＨ／Ｖ−Ｒを求め、Ｈ／
Ｖ−Ｒを積分する範囲を、実際の地震時に強震記録が得
られている２地点の比が同じくなるように設定し、設定
された範囲で他の地点でのＨ／Ｖ−Ｒを積分して、積分
結果であるＶｉ値に基づいて地盤増幅特性を評価するこ
とを特徴とする地震時地盤増幅特性の評価方法である。
【０００８】本発明に従えば、地表面の常時微動を実際
の地震時に強震記録が得られている地点を含む複数の地
点で観測し、観測される微動のスペクトルの水平成分と
鉛直成分との比であるＨ／Ｖ−Ｒを求める。Ｈ／Ｖ−Ｒ
は実際の地震時に得られている強震記録に対応するよう
な積分値が得られる範囲を設定して積分され、積分値で
あるＶｉ値に基づいて地盤増幅特性を評価するので、比
較的低コストで行うことができる常時微動の観測データ
から信頼性の高い地盤増幅特性の評価を行うことができ
る。
の地震時に強震記録が得られている地点を含む複数の地
点で観測し、観測される微動のスペクトルの水平成分と
鉛直成分との比であるＨ／Ｖ−Ｒを求める。Ｈ／Ｖ−Ｒ
は実際の地震時に得られている強震記録に対応するよう
な積分値が得られる範囲を設定して積分され、積分値で
あるＶｉ値に基づいて地盤増幅特性を評価するので、比
較的低コストで行うことができる常時微動の観測データ
から信頼性の高い地盤増幅特性の評価を行うことができ
る。
【０００９】また本発明は、前記範囲として、振動周期
が０．１秒以上で５秒以下の範囲を設定することを特徴
とする。
が０．１秒以上で５秒以下の範囲を設定することを特徴
とする。
【００１０】本発明に従えば、常時微動の観測結果から
得られるスペクトルのＨ／Ｖ−Ｒの積分範囲を、振動周
期が０．１秒以上で５秒以下の範囲に設定するので、強
震時の増幅特性によい相関を示すので、信頼性の高い地
盤増幅特性の評価を行うことができる。
得られるスペクトルのＨ／Ｖ−Ｒの積分範囲を、振動周
期が０．１秒以上で５秒以下の範囲に設定するので、強
震時の増幅特性によい相関を示すので、信頼性の高い地
盤増幅特性の評価を行うことができる。
【００１１】また本発明は、前記地表面の常時微動の観
測からＶｉ値の算出を、ある限られた地域内の複数の地
点で行い、Ｖｉ値の相対的な比較に基づいて、その地域
の広域的な地盤増幅特性を評価することを特徴とする。
測からＶｉ値の算出を、ある限られた地域内の複数の地
点で行い、Ｖｉ値の相対的な比較に基づいて、その地域
の広域的な地盤増幅特性を評価することを特徴とする。
【００１２】本発明に従えば、常時微動の観測値から得
られるＶｉ値は比較的低コストで得ることができるの
で、複数の地点でも容易にＶｉ値についての評価を行う
ことができる。Ｈ／Ｖ−Ｒの積分範囲を共通にすれば、
各Ｖｉ値はそれぞれその地点で地盤増幅率によい相関が
あるので、広域的な地盤増幅特性の評価を低コスト化信
頼性が高い状態で行うことができる。
られるＶｉ値は比較的低コストで得ることができるの
で、複数の地点でも容易にＶｉ値についての評価を行う
ことができる。Ｈ／Ｖ−Ｒの積分範囲を共通にすれば、
各Ｖｉ値はそれぞれその地点で地盤増幅率によい相関が
あるので、広域的な地盤増幅特性の評価を低コスト化信
頼性が高い状態で行うことができる。
【００１３】また本発明は、前記Ｖｉ値を、特定の地点
で他の物理データを用いた方法から得られる地盤の増幅
率と比較して対応関係を求め、求められる対応関係に基
づいて、他の地点での地盤の増幅率をその地点でのＶｉ
値から算出することを特徴とする。
で他の物理データを用いた方法から得られる地盤の増幅
率と比較して対応関係を求め、求められる対応関係に基
づいて、他の地点での地盤の増幅率をその地点でのＶｉ
値から算出することを特徴とする。
【００１４】本発明に従えば、各地点で常時微動に基づ
くＶｉ値を得ることができ、得られるＶｉ値はそれぞれ
の地点での地盤増幅率にそれぞれ対応している。特定の
地点で、他の物理データを用いた方法によって求められ
る地盤増幅率とその地点でのＶｉ値との対応関係から、
他の地点での地盤増幅率も、Ｖｉ値から算出することが
できる。
くＶｉ値を得ることができ、得られるＶｉ値はそれぞれ
の地点での地盤増幅率にそれぞれ対応している。特定の
地点で、他の物理データを用いた方法によって求められ
る地盤増幅率とその地点でのＶｉ値との対応関係から、
他の地点での地盤増幅率も、Ｖｉ値から算出することが
できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
して、常時微動の観測からＶｉ値を求めるための観測装
置の概略的な構成を示す。地表面には、水平方向の微動
センサ１，２と上下方向の微動センサ３が設置される。
水平方向の微動センサ１，２は、北南（ＮＳ）方向と、
東西（ＥＷ）の直交する二方向に向けて設置する。上下
方向の微動センサ３は、上下（ＵＤ）の鉛直方向に向け
て設置する。各微動センサ１，２，３は、向けられた方
向の振動を検出し、電気信号に変換する。各微動センサ
１，２，３からの信号は、増幅器４で増幅され、シグナ
ルコンディショナ５でノイズなどの除去が行われて、メ
モリ８に記憶されるとともに記録器６でリアルタイムに
記録される。各微動センサ１，２，３からの信号に基づ
くデータおよびメモリ８に記憶されているデータは、高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を行うＦＦＴアナライザ
７に入力でき、時間データから周波数領域のデータに変
換され、ＦＦＴ処理の結果はメモリ８に記憶される。各
測定機器には、バッテリなどの電源９から動作用電源が
供給され、多くの場所に移動して常時微動の観測を行う
ことができる。メモリ８に記憶されているデータは、パ
ーソナルコンピュータ１０などによってさらに解析処理
を行うことができ、後述するように、Ｖｉ値などが求め
られる。
して、常時微動の観測からＶｉ値を求めるための観測装
置の概略的な構成を示す。地表面には、水平方向の微動
センサ１，２と上下方向の微動センサ３が設置される。
水平方向の微動センサ１，２は、北南（ＮＳ）方向と、
東西（ＥＷ）の直交する二方向に向けて設置する。上下
方向の微動センサ３は、上下（ＵＤ）の鉛直方向に向け
て設置する。各微動センサ１，２，３は、向けられた方
向の振動を検出し、電気信号に変換する。各微動センサ
１，２，３からの信号は、増幅器４で増幅され、シグナ
ルコンディショナ５でノイズなどの除去が行われて、メ
モリ８に記憶されるとともに記録器６でリアルタイムに
記録される。各微動センサ１，２，３からの信号に基づ
くデータおよびメモリ８に記憶されているデータは、高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を行うＦＦＴアナライザ
７に入力でき、時間データから周波数領域のデータに変
換され、ＦＦＴ処理の結果はメモリ８に記憶される。各
測定機器には、バッテリなどの電源９から動作用電源が
供給され、多くの場所に移動して常時微動の観測を行う
ことができる。メモリ８に記憶されているデータは、パ
ーソナルコンピュータ１０などによってさらに解析処理
を行うことができ、後述するように、Ｖｉ値などが求め
られる。
【００１６】図２は、図１に示すような観測装置を用い
て行う常時微動についての観測データの解析手順を示
す。ステップａ０から解析を開始し、ステップａ１で
は、水平方向２成分および鉛直方向１成分の各成分１０
組のデータを得る。より多くのデータを得て、ノイズの
小さい、すなわち２乗平均値の小さい順に１０組を選定
することが好ましい。この場合の１データ当たりの観測
時間は、たとえば０．０１秒おきにデータをサンプリン
グし、２０４８点のサンプリングが終了するＴ＝２０．
４８秒である。次にステップａ２では、各成分をＦＦＴ
アナライザ７を用いてフーリエスペクトルに変換する。
ステップａ３では、水平方向の２成分を合成する。次に
ステップａ４では、０．３ＨｚのＰａｒｚｅｍウインド
ウを用いて平滑化処理を行う。次にステップａ５で、水
平成分および上下成分のそれぞれ相乗平均を求め、ステ
ップａ６で水平二次元スペクトルおよび上下スペクトル
を求める。ステップａ７では、水平上下のスペクトル比
であるＨ／Ｖ−Ｒの計算を行い、ステップａ８で解析を
終了する。
て行う常時微動についての観測データの解析手順を示
す。ステップａ０から解析を開始し、ステップａ１で
は、水平方向２成分および鉛直方向１成分の各成分１０
組のデータを得る。より多くのデータを得て、ノイズの
小さい、すなわち２乗平均値の小さい順に１０組を選定
することが好ましい。この場合の１データ当たりの観測
時間は、たとえば０．０１秒おきにデータをサンプリン
グし、２０４８点のサンプリングが終了するＴ＝２０．
４８秒である。次にステップａ２では、各成分をＦＦＴ
アナライザ７を用いてフーリエスペクトルに変換する。
ステップａ３では、水平方向の２成分を合成する。次に
ステップａ４では、０．３ＨｚのＰａｒｚｅｍウインド
ウを用いて平滑化処理を行う。次にステップａ５で、水
平成分および上下成分のそれぞれ相乗平均を求め、ステ
ップａ６で水平二次元スペクトルおよび上下スペクトル
を求める。ステップａ７では、水平上下のスペクトル比
であるＨ／Ｖ−Ｒの計算を行い、ステップａ８で解析を
終了する。
【００１７】図３は、図２の解析手順に従ってデータが
処理される状態を示す。図３（ａ）および図３（ｂ）
は、図２のステップａ１で得られる水平および上下方向
についてのリアルタイムのデータをそれぞれ示す。図３
（ａ）には１つの方向についてしか示していないけれど
も、実際には２方向の水平データが得られる。図３
（ｃ）および図３（ｄ）は、図２のステップａ２で得ら
れる地点各成分のＦＦＴによるフーリエスペクトルを示
す。図３（ｅ）は、図２のステップａ７で計算されるＨ
／Ｖ−Ｒの例を示す。
処理される状態を示す。図３（ａ）および図３（ｂ）
は、図２のステップａ１で得られる水平および上下方向
についてのリアルタイムのデータをそれぞれ示す。図３
（ａ）には１つの方向についてしか示していないけれど
も、実際には２方向の水平データが得られる。図３
（ｃ）および図３（ｄ）は、図２のステップａ２で得ら
れる地点各成分のＦＦＴによるフーリエスペクトルを示
す。図３（ｅ）は、図２のステップａ７で計算されるＨ
／Ｖ−Ｒの例を示す。
【００１８】図４は、（ａ）〜（ｆ）の各地で得られる
Ｈ／Ｖ−Ｒの例を示す。図５は、Ｈ／Ｖ−Ｒを特定の周
期範囲で積分し、揺れやすさの相異の程度を表す指標と
してＶｉ値を得る考え方を示す。Ｖｉ値は、次の第１式
に従って算出する。この範囲は、図５に斜線を施して示
す。
Ｈ／Ｖ−Ｒの例を示す。図５は、Ｈ／Ｖ−Ｒを特定の周
期範囲で積分し、揺れやすさの相異の程度を表す指標と
してＶｉ値を得る考え方を示す。Ｖｉ値は、次の第１式
に従って算出する。この範囲は、図５に斜線を施して示
す。
【００１９】
【数１】
【００２０】積分範囲であるＴ１からＴ２までの周期の
範囲は、第１式に従って求められるＶｉ値が過去の地震
動の強震記録から得られる増幅率と対応するように設定
する。本件発明者らの検討結果では、０．１秒以上で５
秒以下の範囲が適切であると判明している。
範囲は、第１式に従って求められるＶｉ値が過去の地震
動の強震記録から得られる増幅率と対応するように設定
する。本件発明者らの検討結果では、０．１秒以上で５
秒以下の範囲が適切であると判明している。
【００２１】図６は、過去の地震動の強震記録に基づい
て、地表面最大水平速度ＰＧＶｓを求める考え方を示
す。ステップｂ１では過去の地震の震源断層の位置を、
たとえば図７に示すようにして想定する。たとえば地震
動の規模がマグニチュードＭである断層から距離Ｒの地
点である大阪で、加速度ａの地震動を観測しているとす
れば、次の第２式の関係があると推定される。 ａ ＝ ｆｎ（Ｍ，Ｒ） …（２）
て、地表面最大水平速度ＰＧＶｓを求める考え方を示
す。ステップｂ１では過去の地震の震源断層の位置を、
たとえば図７に示すようにして想定する。たとえば地震
動の規模がマグニチュードＭである断層から距離Ｒの地
点である大阪で、加速度ａの地震動を観測しているとす
れば、次の第２式の関係があると推定される。 ａ ＝ ｆｎ（Ｍ，Ｒ） …（２）
【００２２】このような関数ｆｎとしては、ＪＢと略称
されるＪｏｙｎｅｒおよびＢｏｏｒｅなどによるアテニ
ュエーション式などを用いることができる。図６のステ
ップｂ２では、ＪＢ式を改良した式によって、工学的開
放基盤の最大水平速度ＰＧＶｂを算出する。一方、その
ようにして最大水平速度を求めた地点に、ステップｂ３
ではリファレンスサイトｒｆを設定する。ステップｂ４
では、中小地震観測記録やボーリングデータ等の地盤情
報を用いて、地盤増幅率であるＶａｍｐｒｆを設定す
る。ステップｂ５では、ステップｂ２およびステップｂ
４の結果を用いて、地表面最大水平速度ＰＧＶｓを、次
の第３式に従って算出する。 ＰＧＶｓ ＝ ＰＧＶｂ×Ｖａｍｐｒｆ …（３）
されるＪｏｙｎｅｒおよびＢｏｏｒｅなどによるアテニ
ュエーション式などを用いることができる。図６のステ
ップｂ２では、ＪＢ式を改良した式によって、工学的開
放基盤の最大水平速度ＰＧＶｂを算出する。一方、その
ようにして最大水平速度を求めた地点に、ステップｂ３
ではリファレンスサイトｒｆを設定する。ステップｂ４
では、中小地震観測記録やボーリングデータ等の地盤情
報を用いて、地盤増幅率であるＶａｍｐｒｆを設定す
る。ステップｂ５では、ステップｂ２およびステップｂ
４の結果を用いて、地表面最大水平速度ＰＧＶｓを、次
の第３式に従って算出する。 ＰＧＶｓ ＝ ＰＧＶｂ×Ｖａｍｐｒｆ …（３）
【００２３】図８は、ボーリングによって地盤の増幅特
性を求める考え方を示す。地表面１１から表層基盤１２
までボーリング穴１３を掘削する。地表面１１と表層基
盤１２との間の土壌１４のサンプルを取出し、過去に得
られているデータから土壌１４での増幅特性を算出す
る。ここで増幅率は、次の第４式によって定義される。
性を求める考え方を示す。地表面１１から表層基盤１２
までボーリング穴１３を掘削する。地表面１１と表層基
盤１２との間の土壌１４のサンプルを取出し、過去に得
られているデータから土壌１４での増幅特性を算出す
る。ここで増幅率は、次の第４式によって定義される。
【００２４】
【数２】
【００２５】図９は、図５に示すようにして求められる
Ｖｉ値と、図８などのボーリングや、他に弾性波探査の
反射波から求められる地盤の増幅率との関係の一例を示
す。また、次の表１は、兵庫県南部地震時に近畿地方の
各地で得られているデータに基づく地盤増幅率ＡＬＶＭ
と、本発明に従って算出されるＶｉ値との関係を示す。
なお、この地盤増幅率ＡＬＶＭは、地表面から３０ｍの
深さまでの表層地盤平均Ｓ波速度Ｖｓ３０と、工学的基
盤Ｓ波速度で５００ｍ／ｓとしたＶｓｂとの比（Ｖｓ３
０／Ｖｓｂ）のマイナス０．６乗として求められる。こ
れは、１次元重複反射解析の経験解である。Ｖｉ値は、
第１式のＴ１，Ｔ２を０．１秒、５秒にそれぞれ設定
し、０．１秒以上、５秒以下の範囲で積分している。
Ｖｉ値と、図８などのボーリングや、他に弾性波探査の
反射波から求められる地盤の増幅率との関係の一例を示
す。また、次の表１は、兵庫県南部地震時に近畿地方の
各地で得られているデータに基づく地盤増幅率ＡＬＶＭ
と、本発明に従って算出されるＶｉ値との関係を示す。
なお、この地盤増幅率ＡＬＶＭは、地表面から３０ｍの
深さまでの表層地盤平均Ｓ波速度Ｖｓ３０と、工学的基
盤Ｓ波速度で５００ｍ／ｓとしたＶｓｂとの比（Ｖｓ３
０／Ｖｓｂ）のマイナス０．６乗として求められる。こ
れは、１次元重複反射解析の経験解である。Ｖｉ値は、
第１式のＴ１，Ｔ２を０．１秒、５秒にそれぞれ設定
し、０．１秒以上、５秒以下の範囲で積分している。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１のＡＬＶＭ値とＶｉ値とは、相対的に
比較することによって、次の表２に示すような相関関係
が得られる。
比較することによって、次の表２に示すような相関関係
が得られる。
【００２８】
【表２】
【００２９】図１０は、表２に示すＡＬＶＭを横軸、Ｖ
ｉ値比を縦軸にして、相関関係を示す。かなり良好な相
関関係が成立していることが判る。
ｉ値比を縦軸にして、相関関係を示す。かなり良好な相
関関係が成立していることが判る。
【００３０】図１１は、以上説明した本発明の基本的な
考え方に基づいて、任意サイトにおける増幅率Ｖａｍｐ
ｘの評価手順を示す。ステップｃ１で常時微動のＨ／Ｖ
値を観測し、ステップｃ２でＶｉ値を過去のデータに基
づいて積分範囲を設定する定義と検証を行う。ステップ
ｃ３では設定される積分範囲で各サイトのＶｉ値を算出
し、ステップｃ４で任意サイトｘとリファレンスサイト
ｒｆ間でＶｉ値比Ｖｉｘ／Ｖｉｒｆを算出する。ステッ
プｃ５でリファレンスサイトの増幅率をＶａｍｐｒｆと
すると、ステップｃ６では任意サイトｘにおける増幅率
が、次の第５式で求められる。 Ｖａｍｐｘ ＝ Ｖａｍｐｒｆ×Ｖｉｘ／Ｖｉｒｆ …（５）
考え方に基づいて、任意サイトにおける増幅率Ｖａｍｐ
ｘの評価手順を示す。ステップｃ１で常時微動のＨ／Ｖ
値を観測し、ステップｃ２でＶｉ値を過去のデータに基
づいて積分範囲を設定する定義と検証を行う。ステップ
ｃ３では設定される積分範囲で各サイトのＶｉ値を算出
し、ステップｃ４で任意サイトｘとリファレンスサイト
ｒｆ間でＶｉ値比Ｖｉｘ／Ｖｉｒｆを算出する。ステッ
プｃ５でリファレンスサイトの増幅率をＶａｍｐｒｆと
すると、ステップｃ６では任意サイトｘにおける増幅率
が、次の第５式で求められる。 Ｖａｍｐｘ ＝ Ｖａｍｐｒｆ×Ｖｉｘ／Ｖｉｒｆ …（５）
【００３１】図１２は、本発明を適用して京都市域にお
けるＶｉ値の分布を観測した結果を示す。観測した常時
微動のサイト数は約２５０である。Ｖｉ値は、北部では
小さく南部に行くほど大きくなる傾向が見られる。京都
の北部は岩盤露頭が見られたり、ボーリング柱状図等か
ら堆積層が薄いことが知られている。このような事実
と、Ｖｉ値が小さいこととは、調和していると考えられ
る。伏見付近には、Ｖｉ値が大きいサイトが集中してい
る。この付近では、深草粘土層と呼ばれる厚い堆積層の
存在が知られている。また旧巨椋池の南部にもＶｉ値が
大きいところが集中している。この地域は、旧巨椋池の
存在からも判るように、木津川氾濫平野であるので、堆
積層が厚くなっていると考えられる。同様に木津川、宇
治川および桂川が淀川へと合流するサイトもＶｉ値が大
きくなっており、厚い堆積層の存在を示唆している。京
都駅周辺でもＶｉ値は大きくなっているけども、地盤増
幅特性によるのか交通振動等の外乱による問題なのかは
今後の検討を要する。
けるＶｉ値の分布を観測した結果を示す。観測した常時
微動のサイト数は約２５０である。Ｖｉ値は、北部では
小さく南部に行くほど大きくなる傾向が見られる。京都
の北部は岩盤露頭が見られたり、ボーリング柱状図等か
ら堆積層が薄いことが知られている。このような事実
と、Ｖｉ値が小さいこととは、調和していると考えられ
る。伏見付近には、Ｖｉ値が大きいサイトが集中してい
る。この付近では、深草粘土層と呼ばれる厚い堆積層の
存在が知られている。また旧巨椋池の南部にもＶｉ値が
大きいところが集中している。この地域は、旧巨椋池の
存在からも判るように、木津川氾濫平野であるので、堆
積層が厚くなっていると考えられる。同様に木津川、宇
治川および桂川が淀川へと合流するサイトもＶｉ値が大
きくなっており、厚い堆積層の存在を示唆している。京
都駅周辺でもＶｉ値は大きくなっているけども、地盤増
幅特性によるのか交通振動等の外乱による問題なのかは
今後の検討を要する。
【００３２】常時微動の観測は、振動等の外乱をできる
だけ避けるために、たとえば深夜に行うことが好まし
い。図１に示すような観測装置は、移動や取扱いも簡単
で、深夜の観測も容易に行うことができる。
だけ避けるために、たとえば深夜に行うことが好まし
い。図１に示すような観測装置は、移動や取扱いも簡単
で、深夜の観測も容易に行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、地表面の
常時微動を観測して地盤増幅特性を評価することができ
るので、コストを抑えて信頼性の高い強震時の増幅特性
の評価が可能になる。
常時微動を観測して地盤増幅特性を評価することができ
るので、コストを抑えて信頼性の高い強震時の増幅特性
の評価が可能になる。
【００３４】また本発明によれば、過去の地震時の強震
記録に従って得られている増幅特性との対応関係が良好
な積分範囲を設定して信頼性が高い評価を行うことがで
きる。
記録に従って得られている増幅特性との対応関係が良好
な積分範囲を設定して信頼性が高い評価を行うことがで
きる。
【００３５】また本発明によれば、常時微動を多くの地
点で観測すれば、広域的な地盤増幅特性の相対的な評価
を容易に行うことができる。
点で観測すれば、広域的な地盤増幅特性の相対的な評価
を容易に行うことができる。
【００３６】また本発明によれば、Ｖｉ値の比較に基づ
いて、地盤増幅率を容易に算出することができる。
いて、地盤増幅率を容易に算出することができる。
【図１】本発明の実施の一形態に用いる観測装置の概略
的な電気的構成を示すブロック図である。
的な電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施形態で常時微動の解析手順を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図３】図２の解析手順に対応する信号の処理状態を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】Ｈ／Ｖ−Ｒの例を示すグラフである。
【図５】Ｈ／Ｖ−ＲからＶｉ値を得る考え方を示すグラ
フである。
フである。
【図６】リファレンスサイトでの地表面最大水平速度を
評価する手順を示すフローチャートである。
評価する手順を示すフローチャートである。
【図７】過去の地震動での表層地盤の加速度を求める考
え方を示す図である。
え方を示す図である。
【図８】ボーリングによって地盤の増幅特性の考え方を
示す図である。
示す図である。
【図９】地盤の増幅率とＶｉ値との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図１０】過去の地震動のデータに基づく増幅率とＶｉ
値との相関関係を示すグラフである。
値との相関関係を示すグラフである。
【図１１】任意サイトにおける増幅率を推定する手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図１２】京都市域において求められるＶｉ値の分布を
示す図である。
示す図である。
１，２，３ 微動センサ ４ 増幅器 ５ シグナルコンディショナ ７ ＦＦＴアナライザ ８ メモリ １０ パーソナルコンピュータ １１ 地表面 １２ 表層基盤 １３ ボーリング穴 １４ 土壌
フロントページの続き (72)発明者 江尻 譲嗣 東京都清瀬市下清戸４丁目640 株式会社 大林組技術研究所内 (72)発明者 前島 大吾 東京都清瀬市下清戸４丁目640 株式会社 大林組技術研究所内 (72)発明者 後藤 洋三 東京都清瀬市下清戸４丁目640 株式会社 大林組技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 表層地盤での地震動が、地表面に到達す
るまでの間に増幅される地震時地盤増幅特性の評価方法
であって、 実際の地震時に強震記録が得られている地点を含む複数
の地点で、地表面の常時微動を観測し、 観測される微動のスペクトルの水平成分と鉛直成分との
比であるＨ／Ｖ−Ｒを求め、 Ｈ／Ｖ−Ｒを積分する範囲を、実際の地震時に強震記録
が得られている２地点の比が同じくなるように設定し、 設定された範囲で他の地点でのＨ／Ｖ−Ｒを積分して、
積分結果であるＶｉ値に基づいて地盤増幅特性を評価す
ることを特徴とする地震時地盤増幅特性の評価方法。 - 【請求項２】 前記範囲として、振動周期が０．１秒以
上で５秒以下の範囲を設定することを特徴とする請求項
１記載の地震時地盤増幅特性の評価方法。 - 【請求項３】 前記地表面の常時微動の観測からＶｉ値
の算出を、ある限られた地域内の複数の地点で行い、Ｖ
ｉ値の相対的な比較に基づいて、その地域の広域的な地
盤増幅特性を評価することを特徴とする請求項１または
２記載の地震時地盤増幅特性の評価方法。 - 【請求項４】 前記Ｖｉ値を、特定の地点で他の物理デ
ータを用いた方法から得られる地盤の増幅率と比較して
対応関係を求め、求められる対応関係に基づいて、他の
地点での地盤の増幅率をその地点でのＶｉ値から算出す
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の地
震時地盤増幅特性の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35363597A JPH11183630A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 地震時地盤増幅特性の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35363597A JPH11183630A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 地震時地盤増幅特性の評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11183630A true JPH11183630A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18432184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35363597A Pending JPH11183630A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 地震時地盤増幅特性の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11183630A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218744A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Takenaka Komuten Co Ltd | 震災リスクの評価方法及び震災リスク評価用の断層モデル形成プログラム |
| JP2012052814A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Railway Technical Research Institute | 地震計の新設や移設を行った後の地震動の推定方法 |
| JP2013120139A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法 |
| JP2019190254A (ja) * | 2018-04-19 | 2019-10-31 | 株式会社グリーンデザインオフィス | 常時微動計測による推定柱状図作成方法、プログラム |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP35363597A patent/JPH11183630A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218744A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Takenaka Komuten Co Ltd | 震災リスクの評価方法及び震災リスク評価用の断層モデル形成プログラム |
| JP2012052814A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Railway Technical Research Institute | 地震計の新設や移設を行った後の地震動の推定方法 |
| JP2013120139A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法 |
| JP2019190254A (ja) * | 2018-04-19 | 2019-10-31 | 株式会社グリーンデザインオフィス | 常時微動計測による推定柱状図作成方法、プログラム |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060530 |