横浜市高密度アレー観測記録を用いた 応答スペクトルの空間 - 千葉大学

第 31 回土木学会地震工学研究発表会講演論文集
横浜市高密度アレー観測記録を用いた
応答スペクトルの空間補間精度の検討
末冨 岩雄1・福島康宏1・石田 栄介1・
猪股渉2・乗藤雄基2・山崎文雄3・鈴木崇伸4
1株式会社エイト日本技術開発
東京支社保全・耐震・防災部
(〒164- 8601 東京都中野区本町5-33-11)
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
2東京ガス株式会社 防災・供給部 防災・供給グループ(〒105-8527 東京都港区海岸1-5-20)
E-mail: [email protected], [email protected]
3千葉大学大学院 工学研究科 建築・都市科学専攻教授(〒263-8522 千葉市稲毛区弥生町1-33)
E-mail: [email protected]
4東洋大学大学院 工学研究科 環境・デザイン専攻(〒350-8585 埼玉県川越市鯨井2100)
E-mail: [email protected]
[email protected]て,SI値や計測震度等が用いられることが多い.地震
動の震源特性や地盤の増幅特性は周波数特性を有するので,より精度良く地震動分布を推定するためには,
応答スペクトルを用いるのが有効である.一方で,即時被害推定システムにおいては,簡易に評価できる
必要がある.本論文では,横浜市強震観測網の記録を用いて,各点の平均スペクトル比を評価し,これを
用いて応答スペクトルの補間推定を行った.その結果,1)応答スペクトルを用いることが有効である,
2)SI値への影響が大きい周期0.5~2.5秒において,深さ20mまたは30mまでの平均S波速度と増幅率の相関
がよい,3)平均スペクトル比を用いることで精度良く地震動を推定できる,ことが分かった.
Key Words : response spectrum,interpolation estimation of ground motion, Yokohama city,
dense array observation, SI value
観測される情報及び地盤の増幅特性を応答スペクト
ルで扱い,対象地点の応答スペクトルで推定した後
に,SI値を算定すれば,各種の周波数依存の特性を
考慮できるので高精度推定が可能になると考えられ
る.しかしながら,応答スペクトルの増幅度を評価
する手法は多く提案されているが,充分な精度とは
言えない.
横浜市強震観測網(以下,READY) 2) は,150箇
所の観測点からなり,その間隔は2km程度と近い.
これまでに多くの地震観測記録が得られており,岩
盤条件に近い観測点を基準として,増幅度を精度良
く評価することが可能である.また,各点でPS検
層が,泥岩または土丹層に達するまで実施されてい
る.横浜市は起伏に富んでもいるので, 補間推定
手法の検証を行うのに適している.
本論文では,観測点の速度応答スペクトルの基準
点に対する比の平均値を求め,これを用いて,空間
補間を行う手法について検証を行う.また,地盤パ
ラメータと増幅度の関係についても検討する.
1.はじめに
東京ガスでは都市ガス供給の地震時安全性確保の
ため,地震防災システム「SUPREME」を運用して
いる.ガス導管の被害推定式において,地震動強度
指標としてSI値を採用しているので,約4,000箇所
の地震計から観測SI値を収集し,50mメッシュの補
間推定を行って,被害推定を行っている 1).その推
定精度を高めるためには,地震動分布推定精度や被
害推定式の精度向上が重要である.
地震動分布を推定する上では,地盤の増幅度評価
が重要である.そのために,「SUPREME」では約
6万点のボーリングデータを整備し,50mメッシュ
で深さ20mまでの平均S波速度(AVS20)のデータ
ベースを構築している.このAVS20の関数として,
SI値増幅度を評価している.一方で,このSI値増幅
度の大きさは,入力地震動の周波数特性や表層地盤
の増幅度の周波数特性の影響を強く受ける性質を有
する.SI値は減衰20%の速度応答スペクトルを積分
することによって得られる値であるので,地震計で
1
2.横浜市観測点の平均増幅スペクトル評価
(1)対象地震
横浜市強震観測網では,10年以上にわたって地震
観測記録が蓄積されており, 150地点での地震観測
記録3)を収集・整理し,本論文では,以下の条件で
対象地震を抽出する.
地震規模 MJ
●:4.0≦MJ<4.5
●:4.5≦MJ<5.0
●:5.0≦MJ<5.5
●:5.5≦MJ<6.0
① iz02(泉区緑園消防出張所)で記録が得られている
② マグニチュードMJMA≦6.0,震央距離≦150km
③ iz02での観測記録の最大加速度PGA≧4cm/s2
0
①は,iz02がほぼ岩盤が露頭している観測条件で
あるので,後の検討でスペクトル比を算出する基準
点とすることによる.②は首都圏近傍での地震を対
象とするために設けた条件であり(想定地震の震源
域での地震,S波が卓越している地震を抽出),震
央距離はiz02からの距離で判定する.③は小振幅の
記録を除くために設けた条件(SN比と大地震への
適用性から)である.本論文では,平均値を算出す
る際の記録数を20前後確保するために,やや小さい
記録も含まざるを得ず,4cm/s2としている.
抽出した対象25地震の諸元を表-1に,震央分布を
図-1,その震源深さを図-2に示す.千葉県北西部で
の地震が多く,地震規模はM5前後,深さは60km前
表-1
地震
番号
eq97801
eq98502
eq98510
eq98824
eq98y05
eq99905
eq01908
eq03505
eq03813
eq03903
eq03x14
eq04706
eq04801
eq04x03
eq05204
eq05708
eq05x04
eq06202
eq06413
eq06502
eq06808
eq06x03
eq07x03
eq08804
eq08917
1997. 8. 9
1998. 5. 3
1998. 5.16
1998. 8.29
1998.11. 8
1999. 9.13
2001. 9.18
2003. 5.12
2003. 8.18
2003. 9.20
2003.10.15
2004. 7.17
2004. 8. 6
2004.10. 6
2005. 2.16
2005. 7.23
2005.10.16
2006. 2. 1
2006. 4.21
2006. 5. 2
2006. 8.31
2006.10.14
2007.10. 6
2008. 8. 8
2008. 9.21
5:34
11:09
3:45
8:46
21:40
7:56
4:23
0:57
18:59
12:54
16:30
15:10
3:23
23:40
4:46
16:34
16:05
20:35
2:50
18:24
17:18
6:38
3:46
12:57
7:17
震源域
埼玉県南部
伊豆半島東方沖
千葉県南部
東京湾
千葉県北西部
千葉県北西部
東京湾
茨城県南部
千葉県北西部
千葉県南部
千葉県北西部
房総半島南東沖
千葉県北西部
茨城県南部
茨城県南部
千葉県北西部
茨城県南部
千葉県北西部
伊豆半島東方沖
伊豆半島東方沖
東京湾
千葉県南東沖
神奈川県西部
茨城県南部
東京湾
50km
図-1
100km
検討対象25地震の位置と地震規模
震源深さ D
●:
D<10
●:10≦D<20
●:20≦D<40
●:40≦D<60
●:60≦D<80
●:80≦D<100
●:100≦D
検討対象地震の諸元
発生日時
20km
0
震源
地震
深さ
規模MJ
(km)
4.7
70
5.7
3
4.8
74
5.1
67
4.6
78
5.0
77
4.2
45
5.2
47
4.6
69
5.8
70
5.1
74
5.5
69
4.6
75
5.7
66
5.4
45
6.0
73
5.1
47
5.1 101
5.8
7
5.1
15
4.8
76
5.1
64
4.2
32
4.6
45
4.8
71
2
20km
50km
図-2
100km
検討対象25地震の位置と震源深さ
後である.伊豆半島東方沖で起きる地震は,深さ
20km 以内の浅いところで発生している.
(2)応答スペクトルの平均増幅度の算出
(1)で選定した対象地震における観測記録の速度
応答スペクトル(減衰 20%)を算出し,上述の iz02
を基準点としてスペクトル比を算出し,地点毎に平
均値を算出する.得られた各点の応答スペクトル比
を図-3 に示す.横浜市は 18 区あるので,区毎に重
ねて示している.全体的には,明瞭なピークを示さ
ないか,0.3 秒以下にピークを示す観測点が多い.
このことは,丘陵上の観測点が多いことを反映して
いると考えられる.tr07,tt04,sk01,ns04,md04
等は比較的明瞭なピークを有している.また,kz01,
kz10,ns05 等では 1 秒より長い周期でピークを有
している.
図-4 は,青葉区を例に,分布を地質分類図と重
ねて示したものである.どの観測点も AVS20 が
200m/s を越えているので,卓越周期はいずれも 0.3
秒以下である.ばらつきは,概ね 1.5 前後の値を示
すものが多く,周期変動もやや 0.3 秒前後で大きい
傾向が見られる程度である.増幅率には低地部で大
きいという傾向が見られるが,ばらつきについては
特に地形との関係は見られない.
1
0.5
0.1
20
都筑区
td01
td02
td03
td04
td05
td06
td07
td08
10
増幅率(速度応答、h=20%)
10
増幅率(速度応答、h=20%)
増幅率(速度応答、h=20%)
青葉区
ab01
ab02
ab03
ab04
ab05
ab06
ab07
ab08
10
1
5
1
20
保土ヶ谷区
hd01
hd02
hd03
hd04
hd05
hd06
hd07
hd08
増幅率(速度応答、h=20%)
20
20
1
0.5
0.1
1
0.5
0.1
5
1
周 期 (秒)
周 期 (秒)
0.5
0.1
5
1
周 期 (秒)
20
10
md01
md02
md03
md04
md05
md06
増幅率(速度応答、h=20%)
増幅率(速度応答、h=20%)
緑区
1
1
0.5
0.1
5
1
20
旭区
as01
as02
as03
as04
as05
as06
as07
as08
as09
10
1
1
0.5
0.1
5
1
20
10
増幅率(速度応答、h=20%)
増幅率(速度応答、h=20%)
西区
瀬谷区
sy01
sy02
sy03
sy04
sy05
10
0.5
0.1
5
1
20
20
5
1
周 期 (秒)
10
南区
増幅率(速度応答、h=20%)
1
20
港南区
kn01
kn02
kn03
kn04
kn05
kn06
0.5
0.1
0.5
0.1
5
1
20
増幅率(速度応答、h=20%)
増幅率(速度応答、h=20%)
sk01
sk02
sk03
sk04
sk05
10
1
1
5
0.5
0.1
10
1
1
0.5
0.1
5
周 期 (秒)
図-3
20
磯子区
is01
is02
is03
is04
is05
is06
is07
is08
is09
栄区
周 期 (秒)
5
1
周 期 (秒)
20
1
5
1
周 期 (秒)
周 期 (秒)
10
na01
na02
na03
na04
na05
na06
na07
na08
na09
na10
1
0.5
0.1
戸塚区
tt01
tt02
tt03
tt04
tt05
tt06
tt07
tt08
tt09
tt10
中区
10
1
1
20
mi01
mi02
mi03
mi04
mi05
10
増幅率(速度応答、h=20%)
iz01
iz03
iz04
iz05
iz06
iz07
増幅率(速度応答、h=20%)
10
増幅率(速度応答、h=20%)
20
泉区
5
1
周 期 (秒)
周 期 (秒)
増幅率(速度応答、h=20%)
ns01
ns02
ns03
ns04
ns05
ns06
1
1
増幅率(速度応答、h=20%)
5
1
周 期 (秒)
20
0.5
0.1
神奈川区
kg01
kg02
kg03
kg04
kg05
kg06
kg07
kg08
kg09
kg10
kg11
kg12
10
周 期 (秒)
0.5
0.1
5
1
周 期 (秒)
増幅率(速度応答、h=20%)
増幅率(速度応答、h=20%)
20
0.5
0.1
鶴見区
tr01
tr02
tr03
tr04
tr05
tr06
tr07
tr08
tr09
tr10
tr11
tr12
tr13
tr14
10
周 期 (秒)
0.5
0.1
5
1
周 期 (秒)
20
0.5
0.1
港北区
kh01
kh02
kh03
kh04
kh05
kh06
kh07
kh08
kh09
kh10
10
1
1
5
周 期 (秒)
速度応答スペクトル(減衰20%)の平均増幅度
3
金沢区
kz01
kz02
kz03
kz04
kz05
kz06
kz07
kz08
kz09
kz10
kz11
kz12
10
0.5
0.1
1
周 期 (秒)
5
50
10
ab05
平均値
平均値±標準偏差
10
1
1
0.5
0.1
50
増幅率(速度応答、h=20%)
ab04
平均値
平均値±標準偏差
増幅率(速度応答、h=20%)
増幅率(速度応答、h=20%)
50
10
1
0.5
0.1
5
1
ab03
平均値
平均値±標準偏差
1
0.5
0.1
5
5
1
周 期 (秒)
周 期 (秒)
周 期 (秒)
増幅率(速度応答、h=20%)
50
ab03
ab05
ab07
平均値
平均値±標準偏差
10
1
0.5
0.1
ab04
5
1
周 期 (秒)
ab01
50
ab06
増幅率(速度応答、h=20%)
ab07
ab02
ab08
ab08
平均値
平均値±標準偏差
10
●:横浜市
●:東京ガス
1
0.5
0.1
5
1
周 期 (秒)
50
10
1
0.5
0.1
50
ab01
平均値
平均値±標準偏差
増幅率(速度応答、h=20%)
ab02
平均値
平均値±標準偏差
増幅率(速度応答、h=20%)
増幅率(速度応答、h=20%)
50
10
1
5
1
周 期 (秒)
ab06
平均値
平均値±標準偏差
10
1
0.5
0.1
1
5
0.5
0.1
周 期 (秒)
図-4
速度応答スペクトル(減衰 20%)の増幅度【青葉区】
4
1
周 期 (秒)
5
なることが分かる.周期 0.3 秒以下ではほとんど相
関は無く,周期 0.8~1 秒付近で最も相関が高くな
っている.
(3)地盤パラメータと増幅率の関係
応答スペクトルの周期毎の増幅率と,深さ 20m ま
での平均 S 波速度(AVS20)及び深さ 30m までの平均
S 波速度(AVS30)との関係について,次式で回帰分
析を行う.
log10 R( S (T ))  A  log10 AVS  B
1.0
(1)
0.8
重相関係数
横浜市READY150地点では,標準貫入試験および
PS検層が行われている.本論文では,さらにAVS20
とAVS30を精度良く評価するために,伝達関数が適
合するように,地盤モデルを修正して用いる.すな
わち,PS検層データから作成した地盤モデル(初期
モデル)に基づく伝達関数と,応答スペクトルと同
様に算出したフーリエスペクトル比とを比較し,伝
達関数がフーリエスペクトル比に合うように,地盤
モデルを一部修正している.
周期 0.2 秒,0.5 秒,1.0 秒,2.5 秒について,
式(1)により得られた相関関係を図-5~8 に示す.
相関係数の比較を図-9 に示す.回帰係数を図-10 に
示す.周期によって AVS との相関の程度は大きく異
AVS20-Sa(h=5%)
AVS30-Sa(h=5%)
AVS20-Sv(h=20%)
AVS30-Sv(h=20%)
0.0
0.1
0.5
図-9
5
1
周 期 (秒)
周期ごとの重相関係数
20
増幅率(減衰20%速度応答スペクトル)
増幅率(減衰20%速度応答スペクトル)
0.4
0.2
20
T=0.2 sec, R=0.15
logR SV=0.922-0.193*log(AVS20)
10
5
1
0.5
50
0.6
100
T=0.2 sec, R=0.06
logR SV=0.663-0.079*log(AVS30)
10
5
1
0.5
50
500
100
500
AVS30 (m/s)
AVS20 (m/s)
(a)AVS20
(b)AVS30
図-5 平均 S 波速度と応答スペクトル増幅率の関係(周期 0.2 秒)
20
増幅率(減衰20%速度応答スペクトル)
増幅率(減衰20%速度応答スペクトル)
20
T=0.5 sec, R=0.51
logR SV=1.913-0.665*log(AVS20)
10
5
1
0.5
50
100
T=0.5 sec, R=0.40
logR SV=1.716-0.563*log(AVS30)
10
5
1
0.5
50
500
100
AVS30 (m/s)
AVS20 (m/s)
(a)AVS20
(b)AVS30
図-6 平均 S 波速度と応答スペクトル増幅率の関係(周期 0.5 秒)
5
500
20
増幅率(減衰20%速度応答スペクトル)
増幅率(減衰20%速度応答スペクトル)
20
T=1.0 sec, R=0.66
logR SV=2.006-0.737*log(AVS20)
10
5
1
0.5
50
10
5
1
0.5
50
500
100
T=1.0 sec, R=0.60
logR SV=2.033-0.727*log(AVS30)
100
AVS20 (m/s)
500
AVS30 (m/s)
(a)AVS20
(b)AVS30
図-7 平均 S 波速度と応答スペクトル増幅率の関係(周期 1.0 秒)
20
増幅率(減衰20%速度応答スペクトル)
増幅率(減衰20%速度応答スペクトル)
20
T=2.5 sec, R=0.59
logR SV=1.713-0.615*log(AVS20)
10
5
1
0.5
50
10
5
1
0.5
50
500
100
T=2.5 sec, R=0.53
logR SV=1.708-0.595*log(AVS30)
AVS20 (m/s)
100
500
AVS30 (m/s)
(a)AVS20
(b)AVS30
図-8 平均 S 波速度と応答スペクトル増幅率の関係(周期 2.5 秒)
0.2
3.0
AVS20-Sa(h=5%)
AVS30-Sa(h=5%)
AVS20-Sv(h=20%)
AVS30-Sv(h=20%)
0.0
2.5
2.0
切片B
係数A
-0.2
-0.4
1.5
-0.6
1.0
-0.8
0.5
-1.0
0.1
0.5
0.0
0.1
5
1
周 期 (秒)
AVS20-Sa(h=5%)
AVS30-Sa(h=5%)
AVS20-Sv(h=20%)
AVS30-Sv(h=20%)
0.5
(a)回帰係数 A
(b)回帰係数 B
図-10
1
周 期 (秒)
各周期における回帰係数
6
5
3.応答スペクトルの空間補間
(1) 補間手法と条件
横浜市観測点を対象として,2章で算出した観測
記録の応答スペクトル比を用いた補間推定による精
度の検証を行う.各区 2 点(計 36 点)の観測値を
用いて,他の 114 観測点での地震動を補間推定し,
実際の観測値と比較する.36 観測点は,気象庁の
震度発表に用いられている箇所を選んでいる.観測
点配置を図-11 に示す.
表-2 に示す 6 地震について,補間推定を行い,
観測値と比較する.入力地震動特性が異なるものも
含めるため,伊豆半島東方沖での地震も含めている.
図-12 に基準点としている iz02 における対象 6 地震
の速度応答スペクトル(減衰 20%)の比較を示す.
eq06502 は伊豆の地震ではあるが,eq98502 と異な
り短周期成分が卓越している.iz02 では,0.8m の
表層の下に Vs=610m/s の軟岩が現れている.
図-11
地震
番号
eq98502
eq03903
eq05708
eq05x04
eq06502
eq06808
1998.5.3
2003.9.20
2005.7.23
2005.10.16
2006.5.2
2006.8.31
伊豆半島東方沖
千葉県南部
千葉県北西部
茨城県南西部
伊豆半島東方沖
東京湾
MJ
5.7
5.8
6.0
5.1
5.1
4.8
10
iz02
eq98502
eq03903
eq05708
eq05x04
eq06502
eq06808
1
0.1
0.1
1
5
周 期 (秒)
図-12
基準点 iz02 における応答スペクトル
(2)推定結果
減衰 20%の速度応答スペクトルについて,4 地点
について精度を図-13~16 に示す.図(a)は対象 6
地震について,推定値/観測値を精度指標として示
したものである.応答スペクトルは各種の周期特性
を考慮できるので,赤線で示した平均値は 2 割程度
の誤差にとどまっており,極めて高い精度となって
いる.しかしながら,地震別では,精度がばらつい
ており,かつ地震によってどの地点でも大きいある
いは小さいという傾向が見られるわけでもない.今
後,さらなる精度向上のため,この要因も明らかに
したいと考えている.図(b)は,2011 年東日本大震
災以前では最も大きな揺れが観測された 2005 年 7
月 23 日に発生した千葉県北西部の地震について,
比較したものである.周期による偏りはなく,全体
によく観測記録の周期特性が再現されていることが
分かる.
図-16(b)と同様に対象地震の中で揺れが最も大き
い2005年7月23日の地震を対象として,観測値と推
定値のスペクトル比較図の分布を,青葉区,神奈川
区について,図-17に示す.丘陵側の青葉区では場
所によるスペクトル形状の差異は大きくないが,低
地と丘陵が混在する神奈川区では場所により観測記
録のスペクトル形状は大きく異なっている.それで
も,推定結果は概ねそれぞれの観測点の特性を反映
しており,概ね良い対応を示している.特に,神奈
川区については,補間に観測点として用いたkg08と
kg11の2点の応答スペクトルの形状が大きく異なる
にもかかわらず,外挿条件になるkg06でやや差が大
きい程度で,他の観測点ではよく周期特性が再現さ
れている.
補間に用いた観測点の配置
表-2 補間推定の対象地震
発生年月日
震源域
最大速度応答(cm/s,h=20%)
50
深さ
(km)
3
70
73
47
15
76
7
50
2.0
tr07
1998.5.3
2003.9.20
2005.7.23
2005.10.16
2006.5.2
2006.8.31
平均値
最大速度応答(cm/s,h=20%)
推定精度(推定値/観測値)
2.5
1.5
1.0
0.5
10
tr07
観測値
補間推定値
1
0.0
0.1
0.5
0.1
5
1
周 期 (秒)
1
5
周 期 (秒)
(a)地震毎の推定精度
(b)観測値との比較(2005 年 7 月 23 日)
図-13 減衰 20%速度応答スペクトルの推定精度(tr07)
50
tt04
1998.5.3
2003.9.20
2005.7.23
2005.10.16
2006.8.31
平均値
2.0
最大速度応答(cm/s,h=20%)
推定精度(推定値/観測値)
2.5
1.5
1.0
0.5
tt04
観測値
補間推定値
10
1
0.0
0.1
0.5
0.1
5
1
周 期 (秒)
1
5
周 期 (秒)
(a)地震毎の推定精度
(b)観測値との比較(2005 年 7 月 23 日)
図-14 減衰 20%速度応答スペクトルの推定精度(tt04)
50
kz01
1998.5.3
2003.9.20
2005.7.23
2005.10.16
2006.5.2
2006.8.31
平均値
2.0
最大速度応答(cm/s,h=20%)
推定精度(推定値/観測値)
2.5
1.5
1.0
0.5
kz01
観測値
補間推定値
10
1
0.0
0.1
1
0.5
0.1
5
周 期 (秒)
1
周 期 (秒)
(a)地震毎の推定精度
(b)観測値との比較(2005 年 7 月 23 日)
図-15 減衰 20%速度応答スペクトルの推定精度(kz01)
8
5
50
kz10
1998.5.3
2003.9.20
2005.7.23
2005.10.16
2006.5.2
平均値
2.0
kz10
観測値
補間推定値
最大速度応答(cm/s,h=20%)
推定精度(推定値/観測値)
2.5
1.5
1.0
0.5
10
1
0.0
0.1
0.5
0.1
5
1
5
1
周 期 (秒)
周 期 (秒)
(a)地震毎の推定精度
(b)観測値との比較(2005 年 7 月 23 日)
図-16 減衰 20%速度応答スペクトルの推定精度(kz10)
10
1
1
0.5
0.1
1
ab03
観測値
補間推定値
最大速度応答(cm/s,h=20%)
10
kg06
観測値
補間推定値
10
1
0.5
0.1
5
1
0.5
0.1
5
1
50
kg06
kg04
5
1
kg11
周 期 (秒)
kg02
kg10
ab05
1
kg05
kg03
kg01
ab07
観測値
kg07
kg12
50
●:横浜市
●:東京ガス
1
0.5
0.1
ab01
1
10
1
5
0.5
0.1
周 期 (秒)
10
1
5
1
10
0.5
0.1
周 期 (秒)
5
kg09
観測値
補間推定値
10
1
kg07
観測値
補間推定値
0.5
0.1
1
周 期 (秒)
5
0.5
0.1
1
5
周 期 (秒)
(a)青葉区
(b)神奈川区
速度応答スペクトル(減衰5%)の推定(2005年7月23日千葉県北西部の地震)
図-17
9
1
周 期 (秒)
10
1
5
周 期 (秒)
1
周 期 (秒)
50
kg12
観測値
補間推定値
5
1
周 期 (秒)
最大速度応答(cm/s,h=20%)
5
1
0.5
0.1
0.5
0.1
50
周 期 (秒)
1
ab01
観測値
補間推定値
1
1
10
10
0.5
0.1
50
最大速度応答(cm/s,h=20%)
最大速度応答(cm/s,h=20%)
最大速度応答(cm/s,h=20%)
最大速度応答(cm/s,h=20%)
周 期 (秒)
ab06
観測値
補間推定値
kg03
観測値
補間推定値
1
kg01
観測値
補間推定値
1
1
0.5
0.1
5
1
50
10
0.5
0.1
10
1
0.5
0.1
50
最大速度応答(cm/s,h=20%)
10
kg05
観測値
補間推定値
最大速度応答(cm/s,h=20%)
●:横浜市
●:東京ガス
ab08
観測値
最大速度応答(cm/s,h=20%)
最大速度応答(cm/s,h=20%)
ab08
ab02
観測値
補間推定値
50
50
ab02
50
5
1
周 期 (秒)
50
ab06
ab07
5
1
周 期 (秒)
kg09
10
ab04
0.5
0.1
最大速度応答(cm/s,h=20%)
最大速度応答(cm/s,h=20%)
50
kg11
観測値
10
kg08
ab03
5
1
周 期 (秒)
周 期 (秒)
周 期 (秒)
周 期 (秒)
周 期 (秒)
kg08
観測値
1
1
0.5
0.1
10
0.5
0.1
5
最大速度応答(cm/s,h=20%)
10
1
0.5
0.1
5
1
kg10
観測値
補間推定値
最大速度応答(cm/s,h=20%)
10
50
ab05
観測値
補間推定値
最大速度応答(cm/s,h=20%)
最大速度応答(cm/s,h=20%)
最大速度応答(cm/s,h=20%)
ab04
観測値
補間推定値
最大速度応答(cm/s,h=20%)
50
50
50
50
50
5
ると期待される.今後,東京ガスの高密度観測網を
活かし,地震観測点でない箇所への展開法を検討し
ていく予定である.
本論文では,横浜市強震計ネットワークのデータ
を使用させて頂きました.関係各位に感謝の意を表
します.
4.おわりに
本論文では,約2kmの間隔で設置されている横浜
市強震観測網の記録を用いて,地震動の高精度推定
のため,速度応答スペクトルを対象とした検証を行
った.これにより,以下のことが明らかになった.
参考文献
1)応答スペクトルを扱うことで,地盤の特性や入
力地震動の特性を反映した評価ができる.
2)周期0.5秒~2.5秒程度では,応答スペクトルの増
幅率と地盤の平均S波速度は良い相関を示す.
3)6地震で検証した結果,応答スペクトルの推定値
は概ね観測値と良い対応を示した.
1) 清水 善久, 石田 栄介, 磯山 龍二, 山崎 文雄, 小金丸 健
一, 中山 渉 : 都市ガス供給網のリアルタイム地震防災
システム構築及び広域地盤情報の整備と分析・活用,
土木学会論文集, No.738/I-64, pp.283-296, 2003.
2) 横浜市:高密度強震計ネットワーク
http://www.city.yokohama.jp/me/anzen/kikikanri/jisin_data/
今回の検討成果より,SI値を用いて被害推定を行
う場合でも,応答スペクトルの補間推定の後に,そ
れを積分してSI値を評価した方が精度良く評価でき
PRECISION OF SPATIAL INTERPOLATION ESTIMATION OF RESPONSE
SPASTRA USING THE RECORDS OBSERVED BY YOKOHAMA DENSE ARRAY
Iwao SUETOMI, Yasuhiro FUKUSHIMA, Eisuke ISHIDA, Wataru INOMATA,
Yuuki NORITO, Fumio YAMAZAKI and Takanobu SUZUKI
SI value is often used as an index of ground motion for disaster estimation. Because source effect and
site amplification effect have characteristics which depends on frequency, response spectra are effective
in order to calculate the distribution of earthquake ground motion precisely. In the other hand, real-time
estimation should be simple. In this paper, using the observation records in Yokohama, response spectra
are estimated by the interpolation with the average ratio. It is shown that, 1)response spectrum is effective,
2)average S-wave velocity is well correlated to an amplification factor for the period range from 0.5 to
2.5 second, 3)the use of average ratio of response spectrum gives good estiomation of earthquake ground
motion.
10