Fundamental study on development of the tsunami evacuation simulation system utilizable in an independence disaster prevention organization

自主防災組織で活用可能な津波避難シミュレーションシステムの開発に関する基礎的研究

It is predicted that Nankai earthquake will occur within 50 years. A huge marine earthquake like Nankai earthquake is characteristic that the damage caused by tsunami. In order to protect a human life, emergency evacuation drill is very important to find the problems on actual refuge and make people have a sense of crisis, it is difficult to perform such drills with all the inhabitants present. In this study, we purpose to develope the tunami evacuation simulation system which is utilizable by independence disaster prevention organization. This system is built using Petri-net to be considered walking ability of each people and road blockade by house collapse. We applied this system to the high area of some tsunami hazards of Anan City of Tokushima and examined the validity of this system.

次回の南海地震の発生確率は，50年以内に約80%と予測されている．南海地震のような海洋型の巨大地震では津波による被害が伴う事が特徴的である．津波から人命を守るためには，住民の防災意識を高め，全員参加の定期的な避難訓練により，問題点を事前に抽出し適切な対策を実施する必要がある．しかし，現実には全住民参加の避難訓練を行うことは容易ではない．以上のようなことより，本研究では，自主防災組織で活用可能な津波避難シミュレーションシステムの開発を目的として，各住民の歩行速度ならびに家屋倒壊による道路閉塞等を考慮した津波避難シミュレーションシステムをペトリネットを用いて構築して，徳島県阿南市の一部の津波ハザードの高い地区に適用し，その妥当性について検討した．


DISCUSSION ON THE DAMAGE TO WOODEN HOUSES DUE TO SHOWASHOWA-NANKAI TESTIMONY AND THE SITE INVESTIGATION

体験談と現地調査に基づく昭和南海地震の地震動と木造家屋被害についての考察

This study discusses the reason why significant damage to houses due to the ground motion didn't occur in spite of its large magnitude of the 1946 Showa-Nankai earthquake. The discussion bases on the experienced persons' testimony and the site investigation; the site investigation was carried out at the south-east part of Shikoku where is fairly close to the Nankai fault plate. We found that the testimony coincides with the scenario of fault rupture in which rupture starts from the south Kii-Peninsula and the asperity nearby Kii-suido first breaks. The natural period of the houses that experienced Showa-Nankai earthquake is about 0.3sec which is relatively close to the dominant period of the ground in the investigated area, nevertheless, damage to houses are reportedly minor. It is, thus, concluded that the ground motion did not have high frequency components enough to cause the damage to houses.

本研究は，昭和南海地震の際，地震の規模の割に建物被害が少なかった要因について，昭和南海地震体験者に対する聞き取り調査と地盤及び現存する木造家屋の微動観測から考察したものである．聞き取り調査や微動調査は，南海地震の震源に近い四国東南部において検討対象地区を選定し行った．その結果，地震動に関する体験談は，紀伊半島の南に破壊開始点を，紀伊水道付近にアスペリティを置く既往の研究2)，3)と整合するものであった．また，建物の固有周期は概ね0.3(sec)程度で，現地における地盤の微動観測から得られる地盤の卓越周期と近い値であった．それにもかかわらず地震動による家屋被害が少なかったのは，建物に影響を与える短周期成分では地震動に十分なパワーがなかったためと推察された．

Proceedings of the JSCE Earthquake Engineering Symposium


ATTENUATION AND SITE AMPLIFICATION FOR LONG-PERIOD EARTHQUAKES IN THE SHIKOKU REGION

1944年東南海地震の震源近傍で発生した地震による四国地域の距離減衰と地盤増幅特性の検討

This paper discusses ground motion attenuation and site amplification by using long-period earthquakes that occurred near the epicenter of the 1944 Tonankai-Earthquake. The long-period earthquakes were observed at K-NET and KiK-net sites in the wide area of Shikoku. Comparison with attenuation relationship proposed by Midorikawa or Annaka showed that PGA as well as PGV of the long-period earthquakes became much smaller than Midorikawa's evaluation, whereas peak ground displacements showed good fits with Annaka's attenuation relationship. As for the site amplification, the observed records show that long-period motion are less amplified compared to other earthquakes of ordinary characteristics. These results indicate that the ground motion could be overestimated for the long-period earthquakes if the motion is estimated based on the ever-developed attenuation relationships and site amplification equations.

本論文は，1944年東南海地震の震源近傍で2004年9月に発生した長周期成分の卓越した地震によって，四国地域のK-NET観測点やKiK-net観測点で得られた地震動を用いて，地震動の距離減衰特性や地盤のサイト増幅特性を検討したものである．既往の距離減衰式と紀伊半島南東沖地震の観測値を比較した結果，最大変位に比べ，最大加速度や最大速度で観測値が距離減衰式を下回る程度が顕著であることがわかった．増幅については，既往の経験式と相対的な位置関係を比較すると，紀伊半島南東沖地震では他の地震に比べ，サイト増幅を過小評価する傾向にあることがわかった．これらの結果は，周期の長い地震動では，既往の距離減衰式やサイト増幅評価式を使った場合に比べ，地震動強度が小さくなる可能性を示している．


道路橋の地震被害率関数の一作成法

道路橋の地震被害率関数の一作成法

本研究は，各種構造物の地震被害予測に用いる被害率関数の一作成法を提案し，その妥当性を検討したものである．木造住宅や道路橋などの地震被害率関数を構築する際には，被害地域に存在する対象構造物の全数を調査するか，推定することが必要である．しかし，この全数調査には多大の労力と時間を要する．本研究では，被害地域に存在する道路橋の被害データのみを用いて被害率関数を作成する手法を開発した．提案手法を用いると，構造物の全数調査が不要となるので，簡便に被害率関数を作成できる．


鉛直アレー観測記録を用いた地盤の減衰特性推定のためのスイープ法の提案

鉛直アレー観測記録を用いた地盤の減衰特性推定のためのスイープ法の提案

本研究は，地盤の動特性のうち特に減衰に着目し，KiK-netなどの鉛直アレー観測記録を用いて，これを同定するための新たなアプローチを提案するとともに，問題点について議論したものである．


トンネル中柱端部のフレキシビリティーが躯体の断面力分布に及ぼす影響

トンネル中柱端部のフレキシビリティーが躯体の断面力分布に及ぼす影響


動的信頼性理論に基づく応答スペクトル適合地震動の一作成法

動的信頼性理論に基づく応答スペクトル適合地震動の一作成法


自由地盤の強震観測に及ぼす地震計設置台座の影響

自由地盤の強震観測に及ぼす地震計設置台座の影響


鉛直アレー観測記録を用いた地盤同定問題の評価関数についての考察

鉛直アレー観測記録を用いた地盤同定問題の評価関数についての考察

本研究は，鉛直アレー観測記録を用いた水平成層地盤構造の同定問題において，用いる評価関数とパラメータの推定精度との関係を明らかにすることを目的とした．同定の計算は一般にS波の重複反射を仮定して周波数領域で行われ,観測記録のスペクトル比をターゲットとした評価関数がよく用いられる．しかし，この評価関数では，スペクトルの平滑化の悪影響がしばしば指摘される．一方，最近観測記録の時刻歴をターゲットとした同定も行われている．本研究では，新たな評価関数を提案するとともに，同定の精度，評価関数の形状及び初期値の影響について比較・検討した．

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering

土木学会論文集(-2005)


KiK-netデータを用いた地盤同定システムの開発

KiK-netデータを用いた地盤同定システムの開発

本研究は，防災科学研究所のKiK-netで観測された地震記録を用いて表層地盤の動特性値を推定するためのシステムを構築したものである．

第12回日本地震工学シンポジウム論文集

第12回日本地震工学シンポジウム論文集


建物基礎のフレキシビリティーが基礎入力動の評価に与える影響

建物基礎のフレキシビリティーが基礎入力動の評価に与える影響

第12回日本地震工学シンポジウム論文集

第12回日本地震工学シンポジウム論文集


徳島県における木造家屋の耐震改修に関する南海地震リスクマネジメント

徳島県における木造家屋の耐震改修に関する南海地震リスクマネジメント

21世紀の南海地震と防災

21世紀の南海地震と防災


1944年東南海地震の震源近傍で発生した地震を用いた四国地域における距離減衰式の適用性の検討

21世紀の南海地震と防災

21世紀の南海地震と防災


Revaluation of Seismic Intensity of the Showa Nankai Earthquake based on the Experienced Person's Testimony in Tokushima Prefecture

昭和南海地震体験者の証言に基づく徳島県内の震度再評価

This paper dealt with body sense seismic intensity based on experienced person's testimony of the Showa Nankai Earthquake in seven areas in Tokushima. The instrumental seismic intensities were estimated by using an empirical method and the fault models. An estimated instrumental seismic intensity became a big value, 1 to 2, than a body sense seismic intensity. One of the reasons is considered that the Nankai Earthquake involved long period seismic waves and characteristics of its shaking are different from an inland type earthquake.

徳島県内7地区において昭和南海地震の体験談を基に体感震度を評価した．一方，震源断層モデルと徳島県が調査した地盤特性データを用いて等価震源距離法などの経験的手法により，250mメッシュの計測震度を推定し，体感震度と比較した． 徳島市での体感震度は3から6弱の範囲にばらついたが，計測震度は5弱から6強と計算された．徳島市北部や中心部の一部で両者が一致する地区があったが，ほとんどの地区で体感震度に比べて，計測震度は1∼2ランク大きな値を示した．被害の大きかった徳島県南部の阿南市や海部郡でも計測震度はほぼ同じか，大きな値を示した．この要因には計測震度が被害の最大値を表す傾向があること，南海地震は長周期の揺れが卓越していたことなどが影響していると考えられる．

The 12th Japan Earthquake Engineering Symposium

第12回日本地震工学シンポジウム論文集


Development of automatic modeling system for simulation of urban spreading fire in an earthquake

地震時市街地火災延焼シミュレーションのための解析モデル自動生成システムの開発

Modeling of each building is required for the target area in the simulation of urban spreading fire. Some model, which expresses the spreading fire between the neighboring houses, is also required. The modeling often costs us tremendous labor and time. In this study, an automatic modeling system using the digital residential map is proposed. Almost all of the data, which are necessary for the simulation of urban spreading fire in an earthquake, are made automatically and saved in some files by just only specifying the target area in the map.

本研究は，電子住宅地図を利用して，地震時の市街地火災シミュレーションのために必要な一連のデータを自動的に生成するシステムを構築したものである．このシステムを用いれば，解析対象領域を指定するだけで，地震時市街地火災延焼シミュレーションに必要な殆ど全てのデータが作成され，ファイル出力される．

Journal of Applied Computing in Civil Engineering


Development of simulation system of spreading fire occurring simultaneously in many places in an earthquake using Petri-net

The objective of this study is to develop the simulation system of spreading urban fire in an earthquake using Petri-net. A house is modeled by the 4 places and 12 transitions. The integral number which corresponds to the spreading time inside the house is allocated to each input arc. In order to represent the catching fire from next door, another transitions are prepared between the places which belong to the different houses. The integral number which correspondis to the spreading time of inter-house is allocated to the arc. It is demonstrated by numerical experiments that the simulation system can be applied to the case of fire which occurs simultaneously in many places.

Journal of Applied Computing in Civil Engineering


数量化Ⅱ類を用いた既設道路橋の地震被害予測方法について

数量化Ⅱ類を用いた既設道路橋の地震被害予測方法について


1地点における地震動の水平/鉛直スペクトル比の位相を用いたレイリー波卓越方向の推定と検証

Journal of Japan Association for Earthquake Engineering


ペトリネットを導入した地震時同時多発火災に対する延焼シミュレーションシステムの構築

The objective of this study is to develop the simulation system of spreading urban fire in an earthquake using Petri-net. A house is modeled by the 4 places and 12 transitions. The integral number which corresponds to the spreading time inside the house is allocated to each input arc. In order to represent the catching fire from next door, another transitions are prepared between the places which belong to the different houses. The integral number which corresponds to the spreading time of inter-house is allocated to the arc. It is demonstrated by numerical experiments that the simulation system can be applied to the case of fire which occurs simultaneously in many places.

本研究は，ペトリネットを適用した地震時市街地火災延焼シミュレーションシステムを構築したものである.1つの建物を4個のプレースと12個のトランジッションでモデル化し,入力アークには整数化された棟内延焼時間を重みとして与える．また,建物間の類焼については,隣接する建物を構成するプレース間にトランジションを設け,入力アークには整数化された棟間延焼時間を重みとして与えた．数値解析によって，ペトリネットを延焼シミュレーションに導入することで，同時多発火災にも対応できることを示した．


Analysis of granular flow by cellular automata

The objective of this study is to propose a new method to simulate the granular flow with Cellular Automata(CA). It is demonstrated through the preparatory numerical experiment that Moore's neighborhood is reasonable as a basic rule to realize the effect of gravity. The effect of friction between the grains and wall is combined into the rule. Rice grains are used in the experiment of granular flow. The results of experiment of granular flow are compared with the simulation by the method proposed in this study.


避難訓練の調査とCAに基づく避難行動シミュレーション

避難訓練の調査とCAに基づく避難行動シミュレーション


和歌山県南部平野の地盤震動特性

和歌山県南部平野の地盤震動特性

和歌山県南部において常時微動観測を実施し，地盤震動特性を推定した．南部平野は南部川に沿って形成された日高地方では第2の規模をもつ沖積平野である．しかし，その地盤震動特性についての調査は，一部を除きほとんどなされていない．本研究では，南部平野の89点で常時微動観測を実施し，推定された表層地盤の卓越周期のコンターマップを作成した．また，ボーリング調査資料を参考にして，平野全域について工学的基盤深さを推定し，そのコンターマップも作成した．


e-Learningの工学教育への導入に関する基礎的研究

e-Learningの工学教育への導入に関する基礎的研究

Journal of Education in the Colleges of Technology


Simultaneous identification of time and space variant dynamic soil properties during the 1995 Hyogoken-nanbu earthquake

Time and space variant soil properties at a liquefied site were simultaneously identified in the time domain by using borehole array strong motion records. During soil liquefaction at a site, soils usually show a wide variety of non-linear behavior along the depth as well as nonstationary behavior. Strong ground motion records were obtained at Port Island borehole array observatory, Kobe, during the 1995 Hyogoken-Nanbu earthquake. In this study, the instrumented soil was modeled by the equivalent linear MDOF system, and an extended Kalman filter with local iteration was employed for the identification of the soils. The identification process was successfully conducted, and the stress-strain relationships of the soils at the liquefied site were obtained from different depths all at once.

Soil Dynamics and Earthquake Engineering


A Study on Force-Displacement-Based Seismic Design of Single-Column RC Piers

非弾性地震応答解析により，道路橋示方書Vの加速度応答スペクトルを再現するレベル2地震動に対する，修正Parkらの損傷指標Dの所定値Dr(=0.4,1.0)を満たす損傷制御型の加速度-変位応答スペクトルを求め，その回帰式を導いた．そして，この回帰式を用いた1自由度系の力及び変位に基づく耐震設計法を提案し, 単柱式RC橋脚への適用例を紹介するとともに，現行の保有水平耐力法による設計結果との比較を行い，提案法の有用性を明らかにした(力及び変位に基づく単柱式RC橋脚の耐震設計に関する基礎的研究，土木学会論文集，No.6，2003年の英訳版)．

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering


Analysis of granular flow by Cellular Automata

セルオートマトン法による粒状体の流れの解析に関する研究

The objective of this study is to propose a new method to simulate the granular flow with Cellular Automata (CA). First, it is demonstrated through the preparatory numerical experiment that Moore-neighborhood is reasonable as a basic rule to realize the effect of gravity. However, the rule in which only the effect of gravity is taken into consideration is not satisfactory. Then, the effect of friction between the grains and between the grain and wall is combined into the rule. Rice grains are used in the experiment of granular flow. The results of experiment of granular flow are compared with the simulation by the method proposed in this study.

本研究は，セルオートマトン法による粒状体の流れを表現するための新たな方法を提案したものである．まず，予備的な数値実験により，重力の影響を表現する基本的なルールとしてムーア近傍則を適用するのが妥当であることを示した．しかし，粒状体の重力の影響を考慮した規則だけでは実際の現象を再現できないため，粒状体間及び粒状体と壁との摩擦の効果を取り入れる規則を新たに取り入れた．そして，米粒を用いた流れの現象をセルオートマトン法によるシミュレーションと比較した．

Journal of Applied Computing in Civil Engineering


Simultaneous identification of time- and space- variant soil properties at a liquefied site during the 1995 Hyogoken-Nanbu earthquake

In this study, the instrumented soil was modeled by the equivalent linear MDOF system, and an extended Kalman filter with local iteration was employed for the identification of the soils. The identification process was successfully conducted, and the stress-strain relationships of the soils at the liquefied site were obtained from different depths all at once, by using strong ground motion records observed at Port Island borehole array, Kobe, during the 1995 Hyogoken-Nanbu earthquake..

Proceedings of 11th ICSDEE and 3rd ICEGE


和歌山県成田市の地盤震動特性

和歌山県成田市の地盤震動特性

本研究は，和歌山県有田市の平野部において微動観測を行い，それに基づき地盤震動特性を推定したものである．有田市の地盤震動特性に関する調査は，これまで一部を除きほとんどなされていない．本研究では，有田市内平野部の85点において常時微動観測を実施し，推定した表層地盤の卓越周期のコンターマップを作成した．また，有田市内各地区におけるボーリング調査資料を参考にして，市内平野部全域について工学的基盤深さを推定し，そのコンターマップも作成した．


震度分布の予測法に関する二，三の考察

震度分布の予測法に関する二，三の考察

地震被害予測では，地震動強度として震度がよく用いられる．震度の計算では，強震動波形を用いる方法があるが，この方法には次のような問題点がある．それは，強震動は一般に基盤における水平成分を対象とするので，水平2成分，鉛直1成分の計3成分をベクトル合成して算出する震度と整合しない点と，基盤から地表までの増幅を考えねばならない点である．本研究は，これら2点を検討し，若干の考察を加えるとともに，この方法を想定南海地震による徳島県の震度分布推定に適用した．


計測震度階と感覚補正振動加速度レベルの関係

計測震度階と感覚補正振動加速度レベルの関係

日本では1996年以降，計測震度が使用されているが，この計測震度と実被害の間に不整合が生じることが指摘されている．本研究は，環境震動の分野で用いられている振動レベルを導入して計測震度の問題点を検討したものである．


液状化サイトにおけるアレー観測記録を用いた地盤履歴復元力特性の等価線形的同定

液状化サイトにおけるアレー観測記録を用いた地盤履歴復元力特性の等価線形的同定

本研究は，土の非線形·非定常性が顕著に表れた強震アレー観測記録を用いて，当該地点の動特性をすべての深さについて一括して等価線形的に同定したものである．兵庫県南部地震の際に神戸ポートアイランドで観測された鉛直アレー観測記録は，土の液状化の影響を含んだ大変貴重な記録であるが，その解析ではモデル誤差やノイズの影響を排除し，かつ非線形·非定常記録を扱うことのできる逆解析手法が必要である．本研究は，当該地盤を多自由度系でモデル化した上で繰り返し型拡張カルマンフィルターを適用することによって，深さ方向に非線形レベルの異なる地盤の履歴復元力特性を一括して同定したものである．


RELATION BETWEEN DAMPING MODEL AND ACCURACY IN IDENTIFICATION OF SUBSURFACE GROUND

地盤同定問題における減衰モデルと推定精度の関係

本研究は，鉛直アレー観測記録を用いた水平成層地盤構造の同定問題において，減衰モデルと同定精度との関係を明らかにしたものである．この種の地盤同定問題では，S波の1次元重複反射を仮定して，一般に剛性と減衰のパラメータが同定される．剛性については地盤各層のS波速度が同定の対象となる．一方，減衰については，いくつかのモデルが提案されており，同定の対象が地盤各層のパラメータであったり，全層一律のパラメータであったりする．本研究では，減衰モデルの違いに加え，解析条件の違いが減衰パラメータの同定精度にどのように影響するかを示した．

土木学会論文集(-2005)


Construction of Convenient Simulation System of Spreading Fire at an Earthquake Using Digital Residential Maps

電子住宅地図を用いた簡便な地震時火災延焼シミュレーションシステムの構築

The objective of this study is to develop the convenient simulation system of the spreading fires at an earthquake. Generally, it requires a tremendous labor to make the data which are used for this kind of simulation. This system needs some attribute data and the coordinate of each residence which can be picked up with a digital residential map in a simple manner besides the data about the wind direction, wind velocity and seismic intensity. A work file is produced with the basic data and the simulation of the spreading fire is formulated as the shortest route problem, which is solved by the Dijkstra's algorithm. The results of the simulation can be shown on digital residential maps of computer display.

本研究は，簡便な地震時火災シミュレーションシステムの構築を目的としたものである．一般に，火災シミュレーションの解析では，データ作成に多大の労力を必要とする．本研究では，風速，風向，地震の震度と建物に関するいくつかの属性データ及び建物の座標データのみを必要とする簡便な地震時火災シミュレーションシステムを構築した．


地震防災と社会基盤整備:第一章 地震防災のための社会基盤整備のあるべき姿

地震防災と社会基盤整備:第一章 地震防災のための社会基盤整備のあるべき姿

平成15年度土木学会特別討論会の内容，地震防災に関してパネリストに対する要望，基本理念について述べたものである．


Identification of non-linear and non-stationary soil properties during the 1995 Hyogoken-nanbu earthquake

An extended Kalman filter algorithm with local iteration is presented for the identification of non-linear and non-stationary soil properties. In this study, a modified Kalman filtering method in which the extended Kalman filter is iteratively used at every local time-step to track rapid parameter changes is proposed. The method is then applied to the instrumented soil layer, which is modeled by an equivalent linear model. An identification of non-linear and non-stationary soil properties was conducted successfully; and non-linear restoring force-displacement relationships including progression with time were obtainned.

Soil Dynamics and Earthquake Engineering


ゴムと鋼板からなる免震装置の鉛直方向剛性とその近似モデル

ゴムと鋼板からなる免震装置の鉛直方向剛性とその近似モデル

A seismic isolation column joint has been presented by the authors for the purpose of mitigating the stress resultant in the center columns of tunnels. It is required that the device be flexible in the rotation so that it reduces the stress resultant induced in the column. This requirement can only be achieved when first, and at very least, the device can sustain a heavy overburden soil mass. This study qualified combination of possible parameter sets of the device, so that these parameters provide the device that can have a greater veitical yielding strength than the assumed vertical load. By using these parameters and the stifness computed subsequently, approximate expressions of the vertical stiffnesses are obtained.


力及び変位に基づく単柱式RC橋脚の耐震設計に関する基礎的研究

力及び変位に基づく単柱式RC橋脚の耐震設計に関する基礎的研究

非弾性地震応答解析により，道路橋示方書Vの加速度応答スペクトルを再現するレベル2地震動に対する，修正Parkらの損傷指標Dの所定値Dr(=0.4,1.0)を満たす損傷制御型の加速度-変位応答スペクトルを求め，その回帰式を導いた．そして，この回帰式を用いた1自由度系の力及び変位に基づく耐震設計法を提案し, 単柱式RC橋脚への適用例を紹介するとともに，現行の保有水平耐力法による設計結果との比較を行い，提案法の有用性を明らかにした．

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering

土木学会論文集(-2005)


1地点の微動のH/Vスペクトル比を用いたS波速度の同定と精度の検討

1地点の微動のH/Vスペクトル比を用いたS波速度の同定と精度の検討

本研究は，地表の1地点で得られた微動記録のH/V(水平/鉛直)スペクトル比を用いて，地盤各層の層厚が既知という仮定のもとに，S波速度を同定する手法を提示するとともに，提案手法を用いて推定したS波速度の妥当性と精度に検討を加えたものである．数値解析では，微動に含まれるレイレー波を検出した後に求めたH/Vスペクトル比と理論より計算されるレイリー波のH/V振幅比の残差平方和を最小にする基準を用いて地盤各層のS波速度を同定した．

第11回日本地震工学シンポジウム論文集

第11回日本地震工学シンポジウム論文集


常時微動観測による和歌山県日高平野の地盤震動特性および表層地盤厚さの推定

常時微動観測による和歌山県日高平野の地盤震動特性および表層地盤厚さの推定

本研究は，和歌山県の日高平野で実施した常時微動観測に基づき，表層地盤の厚さとS波速度を同定したものである．また，K-netの土質図を用いて計算した地盤の周波数応答関数と微動のH/Vスペクトル比の比較より，常時微動による地盤推定法の有効性についても検討した．

第11回日本地震工学シンポジウム論文集

第11回日本地震工学シンポジウム論文集


最大加速度記録を用いた地震断層面の即時推定に関する基礎的研究

最大加速度記録を用いた地震断層面の即時推定に関する基礎的研究

本研究は，地震動の最大加速度の分布を用いて震源断層面を直接同定する手法を提案し，その妥当性と精度を検討したものである．本手法は，断層を1本の線とみなす従来の方法を発展させ，地震発生後に収集される最大加速度の分布を利用して断層を1つの面として即時同定する手法であり，この方法の妥当性は数値計算より検証される．

第11回日本地震工学シンポジウム論文集

第11回日本地震工学シンポジウム論文集


ゴムと鋼板からなるトンネル中柱の免震装置の回転および水平方向剛性の近似表現

ゴムと鋼板からなるトンネル中柱の免震装置の回転および水平方向剛性の近似表現

三神らは，軸力依存性が小さいトンネル中柱の免震装置を提案し，その基本性能を検証した．この免震装置は，円弧状に窪ませた鋼板でゴムを左右から挟みつけたもので，大きな上載荷重を支えながら，回転に対してフレキシブルであるという特徴を有している．この免震装置の実用化にあたっては，その性能を示す回転及び水平方向の自由度に対する剛性を簡便な形で表現する必要がある．本研究では，装置を決定づける4つのパラメータを用いて，この免震装置の回転及び水平方向に対する近似表現を試みた．

第11回日本地震工学シンポジウム講演論文集

第11回日本地震工学シンポジウム講演論文集


Effects of shape on the stiffness of isolation rubber for center columns of tunnels

Reinforced concrete columns supporting the ceiling slab of Daikai subway station, a box constructed using the cut-and cover method, totally crumbled down in the 1995 Hyogoken-Nanbu earthquake. Among a variety of tunnel members, the center columns sustaining the weight of overburden soil are the most important key member, and therefore shoud not be destroyed. Insertion of flexible joints on the upper and/or lower ends of these columns would be a possible measure. This paper presents a possible shape of a column joint that will meet the necessary requirements for the device sustaining a heavy overburden soil mass and reducing the induced shear force and moment. It was shown that a device made of rubber being sandwiched from both right and left sides by the arched steel plates could be a possible shape. Additionally, it was found that the device is able to exhibit its performance without being affected by the overburden load.

The 7th US National Conference on Earthquake Engineering


A Simple Method of Estimating the Required Yield Seismic Intensity of RC Pier Considering Foundation-Structure Interaction

基礎との相互作用を考慮したRC橋脚の所要降伏震度の簡易推定法に関する基礎的研究

道路橋示方書に従って，杭基礎を持つ単柱式RC橋脚72基を設計し,これらを2質点3自由度系(Sway-Rockingモデル)にモデル化して地震応答解析を行う場合に必要となる各構造特性値に対する回帰式を基礎固定とした橋脚躯耐の固有周期を説明変数として導いた.そして，地震応答解析結果をもとに，基礎との相互作用が橋脚躯耐の所要降伏震度等に及ぼす影響ならびに導いた回帰式の有用性を明らかにした.


Development of a simple method to calculate traveling time of tsunami and evaluation of its accuracy

簡便な津波伝播時間解析法の開発と精度の評価について

本研究は，津波の第一波到達時間を求める問題を，与えられた海底地形に対する最短経路問題として簡便に解く方法を提案し，数値計算よりその可能性を検討したものである．その結果，水深が与えられる点が等間隔に配置されている場合，それぞれの点からの波向線を適切に設定することにより，解析の精度が大きく向上することがわかった．また，計算格子と精度との定量的な関係を明らかにした．さらに，津波の回折や屈折の現象を提案した方法で表現できることを示した．

土木学会論文集(-2005)


A method of identification of source area of tsunami by applying mathematical programming

数理計画法の適用による津波波源域同定法について

津波伝播時間解析に最短経路探索を導入した方法を取り入れ，また，いくつかの点への津波初動到達時間を既知として，楕円波源の同定問題を定式化し，数理計画法を用いて解く方法を提示した．そして，数値計算を行い，また過去の地震津波の波源同定に提案した方法を適用し，逆伝播図を利用して推定された結果と比較した．

土木学会論文集(-2005)


トンネル中柱の免震装置形状と各自由度における剛性の関係

トンネル中柱の免震装置形状と各自由度における剛性の関係

1995年兵庫県南部地震では，それまであまり目立った被害が見られなかったトンネルに被害が生じた．神戸高速鉄道大開駅もその一例で，土被りを支える中柱が破壊したことによりトンネルが崩壊した．このような被害を免れるためには，トンネル中柱を免震化することが一つの解決策で，大きな上載土圧を支えながら，回転に対してのフレキシビリティーを有する免震装置を用いることで中柱に作用する地震時の応力を低減することが期待される．本研究は，ゴムと鋼板を用いて要求性能を満足する免震装置の形態について検討した結果，ゴムを円弧状の鋼板で左右から挟みこんだ鼓状の免震装置が一つの可能な形態であることを見出した．また，この免震装置は上載荷重に対する依存性が小さいこともわかった．

土木学会論文集(-2005)


A simulation method of earthquake ground motions on engineering bedrock besed on attenuation of peak values

最大地動の距離減衰式に基づく工学的基盤地震動のシミュレーション手法

本研究は，工学的基盤での最大地動の距離減衰に適合するような模擬地震動の一作成法を提案したものである．具体的には，フーリエ振幅スペクトルと波形包絡線を与えて作成した工学的基盤での加速度波と，それを積分して得られる速度及び変位の最大値が，距離減衰式より求めたものと整合するように，フーリエ振幅スペクトルを修正する一手法を提案し，数値計算よりその妥当性を検証したものである．本手法を用いると，任意のマグニチュード，断層距離及び震源深さに対応する工学的基盤での模擬地震動を簡便に作成できる．

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering

土木学会論文集(-2005)


Phase characteristics of H/V spectral ratio of Rayleigh wave included in microtremors

微動記録に含まれるレイリー波のH/Vスペクトル比の位相特性について

本研究は，微動の水平/鉛直(H/V)スペクトル比の位相特性を用いて，微動に含まれるレイリー波の抽出を試みたものである．一般に，減衰のない地盤では，レイリー波の水平動と鉛直動の間に±90度の位相差があり，H/Vスペクトル比は虚数になる．本研究では，このことを利用して，微動の水平2成分の方位補正より作成した水平成分と鉛直成分とのスペクトル比の虚数部が最大となる方向を探索し，その方向のH/Vスペクトル比の位相，すなわち水平動と鉛直動の位相差が，平均的に±90度になることを示し，微動に含まれるレイリー波の存在を検証した．

The Fourth Japan Conference on Structural Safety and Reliability

第4回構造物の安全性·信頼性に関する国内シンポジウム論文集


地震時保有水平耐力に基づくRC橋脚の簡便な地震被害予測

地震時保有水平耐力に基づくRC橋脚の簡便な地震被害予測

本研究は，既設橋梁の耐震性を簡便に評価するための方法を提示したものである．まず，既設の63橋について，地震時保有水平耐力法に基づき橋脚の耐力及び橋脚に作用する慣性力等を算定し，それらをデーターベース化した．次に，これらを目的変量とし，説明変数に橋梁諸元(スパン，橋脚高さ，橋脚断面積，幅員)，適用示方書及び上部工形式をとり，重回帰分析を行った．その結果，橋梁の地震被害を簡便に予測する回帰式が得られた．

第4回構造物の安全性·信頼性に関する国内シンポジウム論文集

第4回構造物の安全性·信頼性に関する国内シンポジウム論文集


Applicability of simple method to identify location of earthquake fault

最大加速度記録を用いた簡易断層位置推定法の適用性について

In this study, the applicability of the method to identify the location of earthquake fault after the eventusing the records of peak acceleration observed at ground surface is described. The applicable limit is defined as the standard deviation of the identified location of an fault line in relation to the magnitude and the length of fault line. Finally, the results of identification in 1995 Hyogoken-Nanbu eathquake is discussed

著者らは，最大地動の距離減衰式に基づき，断層を線とみなして，逆解析により両端点の経緯度を同定する問題と推定値の信頼性評価法を定式化した．本研究は，著者らが提案したこの断層位置の同定手法において，同定された断層線から推定される任意点の最大地動の精度を明らかにし，この手法の適用限界について検討したものである．また，本手法の1995年兵庫県南部地震に対する適用性についても検討した．


A remark on optimum sensor locations for identification of shear wave velocity and quality factor of subsurface ground using vertical array records

鉛直アレー観測記録を用いた地盤のS波速度およびQ値の同定問題におけるセンサーの最適配置に関する一考察

本研究は，鉛直アレー観測記録による地盤同定問題において，センサー位置の最適性基準を提示し，モンテカルロシミュレーションとの比較から，その妥当性を検証したものである．その際，センサー位置を決める問題を，S波速度またはQ値の推定誤差を評価関数とし，センサーの設置深さを未知変数とする最適化問題として扱う．そして，このような最適化問題の性質について考察し，遺伝的アルゴリズムを用いてこの問題を解いた．


Simple method to identify location of earthquake fault and its accuracy

最大加速度記録を用いた断層位置の簡易推定法と精度について

著者らは，最大地動の距離減衰式に基づき，断層を線とみなして，逆解析により断層両端点の経緯度を同定する問題を定式化し，推定値の信頼性を評価する方法を展開した．本研究は，この方法を改良し，震央やマグニチュードと関連付けた断層長の情報を取り入れることにより，安定，かつ精度の高い推定値が得られるようにするとともに，1995年兵庫県南部地震の断層位置を同定し，実問題への本手法の適用性を検討したものである．


Comparison of Tsuboi's attenuation equation with Annaka's one for peak displacement of earthquake ground motions

最大変位の距離減衰式に関する坪井式と安中式の整合性について

地震動の最大変位に関する2つの距離減衰式を比較した．その1つは浅発地震のマグニチュードの決定に用いられる坪井式であり，他は安中らにより提案された距離減衰式である．坪井式の距離項を安中式のそれで置き換えることにより，両者がほぼ整合することを示した．

土木学会論文集(-2005)


A remark on accuracy in identification of shear wave velocity and quality factor of subsurface ground using vertical array records

鉛直アレー観測記録を用いた地盤のS波速度およびQ値の同定精度に関する一考察

表層地盤の動的特性を推定することは，構造物の耐震設計や震害予測の面からきわめて重要である．近年，地震計の普及により，地盤震動の鉛直アレー観測記録を用いた地盤構造の同定が数多く行われるようになった．本研究は，未知のノイズを含む鉛直アレー観測記録を用いた水平成層地盤の同定問題において，推定された未知パラメータの信頼性を同定結果から評価する手法を定式化し，数値計算によりその妥当性を検討したものである．


レベル2地震動に対する損傷制御震度スペクトルに関する一研究

レベル2地震動に対する損傷制御震度スペクトルに関する一研究

Park等の損傷指標に基づく所要降伏震度，地震力の低減係数及び修正等価水平震度を求め，現行示方書のそれらと比較した．その結果，現行示方書の等価水平震度が短周期域で過小であることを指摘した．


四国地方の地震動予測システムの構築

四国地方の地震動予測システムの構築

本研究は，四国地方の地震被害予測の基本となる地震動特性を精度よく推定するシステムを構築したものである．本システムは，地震関連データベース，地盤関連データベース及び地震動予測部から構成され，予測結果やその他の情報はGISを用いてパソコン画面上に表示される．本予測システムは柔軟性があり，データの追加·修正や，予測手法の変更などに柔軟に対応できる．

Journal of Japan Society for Natural Disaster Science


A method for immediate identification of earthquake fault based on attenuation of earthquake ground motion

距離減衰式に基づく断層位置の即時推定について

地震発生後の地震計設置点での最大地動記録を用いて，地震断層の位置を推定する方法と，その推定誤差を評価する方法を提案し，モンテカルロシミュレーションによって提案した手法の妥当性を検証した．また，地震計設置点の数が断層位置の推定精度に及ぼす影響を検討した．

Proceedings of The 10th Earthquake Engineering Symposium

第10回日本地震工学シンポジウム論文集


道路橋の地震被害調査と被害予測への応用

道路橋の地震被害調査と被害予測への応用

既設道路橋の地震時損傷度の推定法を導くための基礎的研究として，被害報告書等をもとに，過去の主要な12個の地震による道路橋の被害調査を行い，それらの調査結果とニューラルネットワークを用いて，道路橋の地震被害予測システムを構築した．

第10回日本地震工学シンポジウム論文集

第10回日本地震工学シンポジウム論文集


最大地動の距離減衰に適合する基盤加速度波のシミュレーション

最大地動の距離減衰に適合する基盤加速度波のシミュレーション

地震動特性は，強度特性，周波数特性および非定常特性に大別される．地震動を計算機内で人工的に作成するには，これらの特性をなるべく忠実に反映させることが必要である．本研究では，周波数特性と非定常特性を与えて作成した基盤加速度波が，最大地動の距離減衰に適合するように，周波数特性を規定するパラメータを調整する一手法を提案した．

第10回日本地震工学シンポジウム論文集

第10回日本地震工学シンポジウム論文集


鉛直アレー観測記録によるQ値の周波数依存性の同定に関する研究

鉛直アレー観測記録によるQ値の周波数依存性の同定に関する研究

国内2地点で観測された鉛直アレー観測記録を用いて，実地盤のS波速度とQ値を同定した．特に，Q値の周波数依存性のモデルとして，Q値がある周波数近傍で極小値を持つようなモデルを提案し，解析結果よりその妥当性を示した．

第10回日本地震工学シンポジウム論文集

第10回日本地震工学シンポジウム論文集


レベル2地震動に対する設計震度スペクトルに関する一研究

レベル2地震動に対する設計震度スペクトルに関する一研究

道路橋示方書のレベル2地震動に対する所要降伏強度比を算定し，この所要降伏強度比をもとに所要降伏震度と低減係数及び修正等価水平震度を求め，道路橋示方書におけるエネルギ-一定則に基づくそれらと比較した．その結果，道路橋示方書の等価水平震度は短周期域において危険側になることがわかった．

第10回日本地震工学シンポジウム論文集

第10回日本地震工学シンポジウム論文集


Application of nonlinear optimization method to identification problem of source area of tsunami

津波波源域推定への非線形最適化手法の適用

地震発生後早期の津波波源推定を念頭に置き，波源域の同定問題を，任意地点への津波到達時間及び周辺の海底地形を既知とする最適化問題に置換した．そして，この問題を最適化手法を用いて解くことにより，簡便な津波波源推定法を提案した．


カルマンフィルタによる非線形1自由度系の等価線形的同定

カルマンフィルタによる非線形1自由度系の等価線形的同定

履歴復元力特性を有する非線形系を，拡張カルマンフィルターの局所的な繰返しを用いて等価線形的に同定し，数値解析よりその妥当性を検証した．解析結果より，非線形系を等価線形的に同定することにより，履歴復元力特性を間接的に推定できることを示した．


拡張カルマンフィルタによる線形多自由度系の部分同定における入力ノイズ処理法

拡張カルマンフィルタによる線形多自由度系の部分同定における入力ノイズ処理法

拡張カルマンフィルターによる振動系の同定では，入力記録に含まれるノイズが同定精度を大きく低下させる．特に，振動系の部分同定で問題となるこの問題の一処理法を提案した．また，提案した手法の妥当性を2，3の数値解析より検証した．

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering

土木学会論文集(-2005)


強震下におけるせん断型多質点履歴系の損傷制御に関する基礎的研究

強震下におけるせん断型多質点履歴系の損傷制御に関する基礎的研究

強震下におけるせん断型多質点構造物の各層の損傷を所定のレベルに制御するための初期剛性比をエネルギー応答解析の繰返しにより厳密に求める手法を開発し，その妥当性を検討した．各層の復元力履歴特性はすべて同一とし，各層の復元力履歴モデルとしてBilinearモデルあるいはQ-hystモデルを用いた場合の各計算例より，初期剛性比の初期値によらず，所定の損傷度分布に対する所要初期剛性比が一義的に求まり，また収束性も良好であることがわかった．


基礎との相互作用が強震時RC橋脚の所要降伏強度比に及ぼす影響

基礎との相互作用が強震時RC橋脚の所要降伏強度比に及ぼす影響

わが国で一般的に用いられている21個のRC橋脚に30個の模擬地震動を入力した場合のエネルギー応答解析結果をもとに，基礎との動的相互作用が橋脚躯体の所要降伏強度比に及ぼす影響を比較検討した．そして，相互作用は橋脚躯体の終局安全性に不利に働く場合があること，また，相互作用の影響は基礎のロッキング振動数とスウエィ振動数の比に依存することなど，耐震設計上有用な知見を得た．


所要降伏強度比スペクトルとこれを用いた強震時終局安全性の一照査方法について

所要降伏強度比スペクトルとこれを用いた強震時終局安全性の一照査方法について

強震下における構造物の各種限界状態に対する安全性の照査方法を導くことを目的として，構造物の損傷と最も密接な関係にある降伏強度比Rに注目し，限界状態を規定する損傷指標Dの所定値DR と等価なRの値，すなわち所要降伏強度比RR を定義し，その応答スペクトルを用いた安全性の一照査方法を提案した．

土木学会論文集(-2005)


A Study on Reducing the Measured Modes in Modal Analysis Inspection for Damage Assessment of a Structure

極めて低次の観測モードデータのみを用いて，減衰構造物の損傷評価を行うためのモード解析法について検討したものである．本解析法では，損傷箇所の探索に用いる最小自乗法で全体剛性マトリックス内のすべてのゼロ要素が省かれているため，損傷箇所の探索に必要なモード数がかなり低減できる．このことを予め損傷箇所を設定したせん断型10質点系建物について検証し，基準モードのみによりその損傷を評価できることを示した．


Localized identification of MDOF structures in the frequency domain

構造物の特性パラメータの同定をより効率的に行うために有効な，周波数領域で定式化された，部分同定法を提案した．そして，数値解析結果をもとに，本手法は任意の部分構造系の構造パラメータの同定ができること，収束性が良好で且つ精度も高いこと，同定結果に及ぼすノイズの影響はスペクトルの平滑化により大きく低減できることを示した．

Earthquake Engineering and Structural Dynamics


鉛直アレー観測記録による地盤のS波速度とQ値の部分同定

鉛直アレー観測記録による地盤のS波速度とQ値の部分同定

地盤のS波速度とQ値を部分同定する手法を実地盤に適用し，その有効性を調べた．鉛直アレー観測記録を用いた部分同定の結果より，実地盤の特定の層のS波速度は精度よく同定できるが，Q値の推定値はばらつきが大きくなることを示した．

Proceedings of 9th Japan Earthquake Engineering Symposium

第9回日本地震工学シンポジウム論文集


Modal Analysis Inspection of Damage for Structures with Nonproportionally Damping

低次の観測モードを用いて，非比例減衰構造物の損傷箇所(部材要素)と程度をともに推定するためのモード解析法を提案したものであり，本手法の有用性を検討するために，エルセントロ記録に対するせん断型5層建物の応答解析を行い，構造物の損傷を評価した．さらに，同定精度に及ぼすモードの測定誤差の影響についても若干の比較検討を行った．

Proceedings of 9th Japan Earthquake Engineering Symposium


Nonparametric Identification of Soil-structure Interaction Systems

構造物の応答記録及び自由地盤における地震動記録から地盤の周波数依存性あるいは独立なインピーダンスマトリックスの最適な関数形を作成できるノンパラメトリック同定手法を提示した．そして，数値解析結果より，記録にノイズが含まれない場合には本法による同定精度はかなり高いことを示した．

Proceedings of 9th Japan Earthquake Engineering Symposium,


地震のS波速度とQ値の部分同定法の開発

地震のS波速度とQ値の部分同定法の開発

地中の3点で観測された鉛直アレー記録を用いて，記録が得られた最上点と最下点の間のS波速度とQ値を部分的に同定する手法を提案し，その妥当性を検討した．解析結果より，提案した部分同定法が一括同定に比べて精度及び収束性の面で優れていること，また観測ノイズが含まれる場合にも精度のよい同定が可能なことを示した．

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering

土木学会論文集(-2005)


Modal Analysis Method for Stiffness Degradation Identification of Non-proportionally Damped Structures

できる限り低次の観測モードデータから，非比例減衰構造物の剛性劣化箇所とその程度を同定するための手法を提案した．そして，本手法の妥当性を検証するために，せん断型10質点系建物の同定結果を示し，同定精度に及ぼすモードの測定誤差の影響について考察した．

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering


COMPARISON OF SOME NONLINEAR PROGRAMMING ALGORITHMS IN IDENTIFICATION OF DYNAMIC SOIL PROPERTIES

地震時地盤の同定問題に適用する非線形最適化手法の比較

The performance of gradient methods such as Gauss-Newton method. Davidon-Fletcher-Powell method and modified Successive Linear Programming is compared for the solution of identification of dynamic soil properties. The identification problem is formulated on the basis of multiple reflection and refraction theory. Through numerical analysis, we showed that modified Successive Linear Programming is as good as Gauss-Newton method on the speed of convergence of the solutions, and is superior to others on the property of gloval convergence.

地震動を受ける地盤―構造物系の同定問題を周波数領域で定式化した．特に，地盤と構造物をそれぞれ独立に同定するため，地盤のインピーダンス行列を構成するばね定数と減衰係数を多項式で近似し，その係数を最小自乗法を用いて同定する方法を提案した．

土木学会論文集(-2005)


Fundamental Study on Identification of Soil-structure Interaction Systems in Frequency Domain

地震動を受ける地盤―構造物系の同定問題を周波数領域で定式化した．特に，地盤と構造物をそれぞれ独立に同定するため，地盤のインピーダンス行列を構成するばね定数と減衰係数を多項式で近似し，その係数を最小自乗法を用いて同定する方法を提案した．


Stiffness Degradation Identification of Structures using Modal Analysis

低次の観測モードを用いて，比例減衰構造物の剛性劣化の位置(部材要素)と程度をともに同定するためのモード解析法を提案したものであり，低次の観測モードを用いて剛性劣化位置を見つけることは劣化の程度が低い場合には難しいため，2段階最小自乗推定法(LSE 法)を導入した．そして，せん断型10層建物を対象とした検討結果より，本手法の有用性を示した．


劣化型履歴構造物の地震時損傷度指標に関する2，3の考察

劣化型履歴構造物の地震時損傷度指標に関する2，3の考察

RC橋脚などの比較的簡単な構造物を対象として，その強震時における合理的な損傷度評価指標について検討したものであり，構造物は1自由度系とし，その復元力履歴モデルは繰返し塑性変形に伴う剛性劣化並びに強度低下を考慮し得る3パラメータモデルを用いた．そして，損傷度指標は塑性率とエネルギーじん性率の線形結合であると定義し，広範なパラメトリック解析結果をもとに指標中に含まれる回帰係数を求めた．


地震応答解析に用いる降伏強度比の定義とその互換性について

地震応答解析に用いる降伏強度比の定義とその互換性について

既往の地震応答解析において，よく用いられてきた2種類の降伏強度比の変換係数を求め，30個の模擬地震動を用いたエネルギー応答解析結果よりその回帰式を導いた．そして，強震下における構造物の終局安全性照査に有用と思われる，保有降伏強度比を例にとり，両降伏強度比がこの回帰式により比較的精度良く互換できることを示した．

土木学会論文集(-2005)


Detection of Stiffness Degradation of Structural Elements from Measurement of Natural Frequencies and Mode Shapes

モード解析法を用いて，複雑な非減衰骨組構造物の部材要素の剛性劣化を同定する手法を提案した．そして，解析例をもとに，損傷位置(部材)は観測された低次の固有振動数並びにモード形により探索でき，その損傷の程度も求まることなど，本法の有用性を示した．


周波数領域における線形多自由度系の分割同定

周波数領域における線形多自由度系の分割同定

線形多自由度系をいくつかの部分系に分割し，それぞれの部分系を独立に同定する問題を周波数領域で定式化した．そして，全体系を一括同定した場合に比べて，分割同定が解の精度及び収束性を大幅に改善することを示した．


地盤のS波速度とQ値の同定精度に及ぼすスペクトルの平滑化の影響

地盤のS波速度とQ値の同定精度に及ぼすスペクトルの平滑化の影響

鉛直アレー観測記録を用いて地盤のS波速度とQ値を同定する問題において，観測記録のスペクトルの平滑化が同定精度にどのような影響を及ぼすかを検討した．その結果，同定精度を改良するためには，観測記録のスペクトルだけでなく，理論伝達関数に対しても平滑化を施すことが必要であることを示した．


地盤のS波速度とQ値の同定問題におけるSLP法の改良とその適用

地盤のS波速度とQ値の同定問題におけるSLP法の改良とその適用

重複反射法を用いて定式化した地盤同定問題にSLP 法を適用した場合の解の収束性を改善する一手法を提示し，数値計算より，この方法が最適解近傍での解の収束性を大幅に改善することを示した．

土木学会論文集(-2005)


鉛直アレー観測記録による地盤震動特性値の同定

鉛直アレー観測記録による地盤震動特性値の同定

水平成層構造をもつ表層地盤中の複数の観測記録を用いて，地盤のS波速度とQ値を同定する問題を定式化し，鉛直アレー観測記録による実地盤の同定結果より，手法の適用性と問題点について考察を加えた．


多点地震動の非定常相互スペクトルの振幅特性と位相特性に関する考察

多点地震動の非定常相互スペクトルの振幅特性と位相特性に関する考察

多地点で観測された地震記録を，マルチフィルターによる非定常スペクトルを用いて解析し，各地点間の位相遅れとコヒーレンスの特性を検討した．そして，多地点地震動の位相遅れとコヒーレンスが非定常相互スペクトルにより定量的に評価できることを示した．


The Effect of Frequency Characteristics and Duration of Input Earthquake Motion on the Energy Response of Structures

道路橋示方書の加速度応答スペクトルを目標とした12個の模擬地震動を作成し，バイリニア型1自由度系に対するエネルギー応答解析結果をもとに，入力地震動の周波数特性及び継続時間が弾性入力エネルギー，履歴吸収エネルギー等に及ぼす定性的並びに定量的影響について検討し，考察を加えた．

Journal of Structural Mechanics and Eartquake Engineering


履歴吸収エネルギーに注目した鋼箱型断面橋脚の損傷度評価に関する基礎的研究

履歴吸収エネルギーに注目した鋼箱型断面橋脚の損傷度評価に関する基礎的研究

概略設計した実在に近い2，3の鋼箱型断面橋脚を対象として，5つの実地震動入力に対する弾塑性応答解析を行い，降伏回数，最大塑性変形，履歴吸収エネルギー等について検討した．そして，許容吸収エネルギーに対する履歴吸収エネルギーの比を損傷度指標と定義して，橋脚緒元の相違等がこの指標に及ぼす影響について検討し，考察を加えた．

土木学会論文集(-2005)


S波速度の構造が非線形地盤の地震動強度に及ぼす影響

S波速度の構造が非線形地盤の地震動強度に及ぼす影響

地盤のS波速度が，土の非線形性を考慮したときの地表地震動の強度特性にどのような影響を及ぼすかを検討し，若干の考察を加えた．解析結果より，土の非線形性を考慮した場合には，軟弱な中間層が地表地震動強度に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった．


強震下におけるバイリニア型一自由度系の非弾性応答に関する2,3の考察

強震下におけるバイリニア型一自由度系の非弾性応答に関する2,3の考察

模擬地震動及び実地震動各6個を入力した場合のバイリニア型1自由度系に対する応答解析結果をもとに，入力地震動特性及び構造特性の相違が，系の最大変位，降伏回数，塑性化に伴う振動中立軸のずれ並びに最大変位と履歴吸収エネルギーとの関係等に及ぼす影響について検討した．


強震下における一自由度系の履歴吸収エネルギーと弾性応答値との関係について

強震下における一自由度系の履歴吸収エネルギーと弾性応答値との関係について

バイリニア型1自由度系を対象として，6つの実地震動を入力した場合の履歴吸収エネルギーの平均応答値を中心に，その固有周期，減衰定数，弾塑性剛性比及び降伏強度比に対する依存性を調べるとともに，実用設計で有用と考えられる弾性応答値と履歴吸収エネルギーとの関係について検討し，考察を加えた．

土木学会論文集(-2005)


A DEFINITION FOR DURATION OF EARTHQUAKE GROUND MOTION BY PHASE DIFFERENCES AND ITS STATISTICAL ANALYSIS

位相差分による地震動継続時間の定義とその統計解析

In this study, a duration of earthquake ground motion was defined by the standard deviation of relative frequency distribution of Fourier phase differences. It was examined from comparison of the motions on surface ground with ones on base rock how the duration was influenced by soil condition. Then, the regression analysis was carried out to investigate the dependence of the duration to magnitude, epicentral distance and difference of datasets. It was concluded that present duration was not influenced by soil condition so much and the duration of motion on surface ground was equivalent to that of base rock. The difference of datasets had a large influence to the results of regression analysis for the duration, so the attention should be paid when a statistical analysis was carried out.

強震記録のフーリェ解析より得られる位相差分を用いて地震動継続時間を定義し，従来の研究者による継続時間との比較などから，マグニチュード，震央距離，地盤条件に対する継続時間の依存性を検討した．また，地震動継続時間の回帰式を導き，マグニチュード，震央距離及び地盤条件がどのような影響を及ぼすかを明らかにした．

土木学会論文集(-2005)


せん断波速度の構造が地盤伝達関数に与える影響

せん断波速度の構造が地盤伝達関数に与える影響

地盤のS波速度の構造が地盤伝達関数にどのような影響を及ぼすかを検討し，若干の考察を加えた．特に，地盤パラメータが地盤伝達関数に及ぼす影響を定量的に表す影響度係数を定義し，数値解析より，水平成層地盤を構成する各層のS波速度が地盤伝達関数にどのような影響を及ぼすかを明らかにした．

土木学会論文集(-2005)


せん断型線形多自由度系の同定問題の周波数領域における解析法に関する一考察

せん断型線形多自由度系の同定問題の周波数領域における解析法に関する一考察

線形多自由度系の同定問題を周波数領域で定式化し，数値解析より若干の考察を加えた．特に，線形多自由度系の減衰行列と剛性行列が3項行列になることを利用して，同定の際の解析時間を低減した．


地盤のせん断波速度の構造が地表地震動強度に及ぼす影響

地盤のせん断波速度の構造が地表地震動強度に及ぼす影響

水平成層地盤のS波速度の構造が地表地震動の強度特性にどのような影響を及ぼすかを検討し，若干の考察を加えた．地震動強度として，加速度，速度および変位のrms値を考え，地盤パラメータに対するそれらの感度分析を行った．その結果，最上層及び基盤のS波速度以外にも，S波速度の小さい中間層が地表地震動強度に大きな影響を及ぼすことがわかった．


位相差分による地震動の非定常性の解析

位相差分による地震動の非定常性の解析

地震動のフーリェ位相の差分(位相差分)の物理的意味を明らかにし，地震動の非定常性と位相差分の関係について考察を加えた．解析結果より，位相差分から得られる群遅れ時間が地震動の周波数特性の非定常性とよく対応することを示した．

土木学会論文集(-2005)


層別サンプリングによる破壊確率の算定

層別サンプリングによる破壊確率の算定

構造物の破壊確率の算定にモンテカルロ法を用いたときの欠点を改良するため，層別サンプリングを適用し，効率よく破壊確率を求める方法を提案した．そして，層別サンプリングを用いることにより，大幅な試行回数の低減と精度の向上が達成できることを示した．

土木学会論文集(-2005)


Construction of convenient simulation system of spreading fire in an earthquake using digital residential maps

This study deals with development of convenient simulation system of spreading fires at an earthquake. It generally requires a tremendous labor to make the data which are used for this kind of simulation. The system in this study needs some attribute data and the coordinate of each residence which can be picked up with a digital residential map in a simple manner besides the data about the wind direction, wind velocity and seismic intensity. A work file is produced with the basic data and the simulation of the spreading fire is formulated as the shortest route problem, which is solved by the Dijkstra's algorithm. The results of the simulation can be shown on the digital residential map of computer display.

Journal of Applied Computing in Civil Engineering


鉛直アレー観測記録を用いた地盤の規準ひずみの逆解析

鉛直アレー観測記録を用いた地盤の規準ひずみの逆解析

本研究は，鉛直アレー観測記録を用いた逆解析から地盤の基準ひずみを同定する手法を提示するとともに，同手法を実地震記録に適用し，地盤の基準ひずみとせん断波速度の同定を試みたものである．その際，S波の重複反射理論に基づく等価線形化手法による地盤応答解析を行い，実地震記録より得られる伝達関数を満足する基準ひずみを最適化理論より探索した．その結果，得られた基準ひずみは室内試験から得られた値とほぼ整合するものとなり，またせん断波速度もPS検層による値と概ね一致した．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


微動記録を用いた地盤各層のS波速度の同定と妥当性の検討

微動記録を用いた地盤各層のS波速度の同定と妥当性の検討

地表1地点の微動記録を用いて地盤各層のS波速度を同定する手法を提示した．とくに，微動記録の中からレイリー波が卓越する区間を抽出し，その水平/鉛直スペクトル比(H/Vスペクトル比)をターゲットとして，層厚は既知という仮定のもとに，地盤各層のS波速度を同定した．数値解析では，同定したS波速度とPS検層によるそれを比較し，提案手法の妥当性を検証した．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


EK-WLI法による地盤の履歴復元力特性の同定

EK-WLI法による地盤の履歴復元力特性の同定

本研究は，拡張カルマンフィルターの重み付きローカルな繰返し法(EK-WLI法)を用いて，地盤の履歴復元力特性を等価線形的に同定する手法を提示するとともに，鉛直アレー観測記録を用いた数値計算より，その妥当性を検討したものである．とくに，EL-WLI法においてローカルな繰返しに用いる解析データ数及び観測量の数が同定精度に及ぼす影響を検討した．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


鳥取県西部地震および芸予地震における地震動シミュレーションと考察

鳥取県西部地震および芸予地震における地震動シミュレーションと考察

本研究は，工学的基盤での最大地動(最大加速度，速度，変位)の距離減衰に適合する模擬地震動作成法を用いて，2000年鳥取県西部地震及び2001年芸世地震の際に四国の県庁所在地のK-netで観測された地震記録を対象にシミュレーションを行い，実地震動と模擬地震動の比較より若干の考察を加えたものである．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


EK-WLI法による実地盤の非線形履歴復元力の同定

EK-WLI法による実地盤の非線形履歴復元力の同定

本研究は，カルマンフィルターの重み付きローカルな繰返し法(EK-WLI法)を用いて，1自由度非線形系を等価線形的に同定する手法を実地盤に適用させ，強震動鉛直アレー観測記録を用いて，土の非線形履歴復元力特性の推定を行い，本手法の妥当性を検討したものである．また，1995年兵庫県南部地震により液状化した神戸ポートアイランドの鉛直観測記録を用いて，液状化時の土の非線形履歴復元力特性の推定を行った．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


常時微動から推定した和歌山県田辺市の地盤振動特性

常時微動から推定した和歌山県田辺市の地盤振動特性

和歌山県田辺市街において微動観測を行い，地盤震動特性の推定を行った．まず，ボーリングデータが得られている10地点について，S波の重複反射を仮定して求めた周波数応答関数と微動記録から得られたH/Vスペクトル比を比較し，いくつかの地点で良好な対応を示すことを確認した．そして，田辺市街を縦横250mの格子で区切り，合計109点での微動観測記録から表層地盤の周波数特性を推定した．その結果，田辺市の地盤は旧田辺区域に相当する中心部とそれを取り巻く区域に分けることができ，それは表層地質の構成とよく対応するものであることがわかった．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


最大地動の距離減衰に適合する工学的基盤での加速度波形作成法の提案

最大地動の距離減衰に適合する工学的基盤での加速度波形作成法の提案

本研究は，最大地動の距離減衰式に適合する基盤加速度波の一作成法を提案したものである．地震動特性は，強度特性，周波数特性及び非定常特性に大別される．地震動のシミュレーションでは，これら3つの特性をなるべく忠実に反映した波形を作成しなければならない．本研究では，周波数特性と非定常特性を与えて作成した基盤加速度波が最大地動(最大加速度，最大速度及び最大変位)の距離減衰に適合するように周波数特性を規定するパラメータを調整する一手法を提案した．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


損傷制御に基づく耐震設計用各種応答スペクトルに関する基礎的研究

損傷制御に基づく耐震設計用各種応答スペクトルに関する基礎的研究

設計対象構造物の構造特性値とその各種限界状態に対応する修正Parkらの損傷指標Dの所定値Drが定かであることを前提として，非弾性エネルギー応答解析より，この所定値Drを満たす所要降伏強度r，所要降伏震度等のを求め，これらの応答スペクトルを用いた構造物の耐震安全性の照査法を提案した．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


強震下におけるRC橋脚の所要降伏震度に関する一研究

強震下におけるRC橋脚の所要降伏震度に関する一研究

強震下における構造物の合理的な耐震設計法を導くための基礎的研究として，所要降伏強度比を用いた低減係数と所要降伏震度を求め，現行の道路橋示方書におけるエネルギー一定則に基づく低減係数，等価水平震度との比較検討を行った．その結果，現行の低減係数，等価水平震度とも本研究で求めた低減係数と所要降伏震度より，短周期域小さな値となることを明らかにした．

第1回地震時保有耐力法に基づく橋梁の耐震設計に関するシンポジウム講演論文集

第1回地震時保有耐力法に基づく橋梁の耐震設計に関するシンポジウム講演論文集


地震災害情報データベースに関する基礎的研究

地震災害情報データベースに関する基礎的研究

本研究は，国土数値情報，鉄道·道路網，土質，海底地形，空中写真，活断層，災害履歴などの情報から構成されるデータベース上に，地震動予測·津波伝播時間解析などのシミュレーションや，地震発生後の津波波源域同定の機能を待たせた地震災害情報データベースシステムを構築したものである．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


保有水平耐力法に基づく橋梁の地震被害予測システムの構築

保有水平耐力法に基づく橋梁の地震被害予測システムの構築

道路橋橋脚の耐震安全性を保有水平耐力法により評価するには，橋梁に関する詳細なデータ(設計書，詳細図，配筋図等)が必要であるが，このようなデータを有する橋梁は少なく，大部分の橋梁は適用示方書，上部工形式，下部工形式，スパン，幅員などの基礎データしかないのが現状である．本研究は，これらの基礎データのみを用いて，階層型ニューラルネットワークから橋脚の保有水平耐力，固有周期，等価重量などを推定することにより，橋脚の地震被害を簡便に予測する手法を提示したものである．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


四国地方の地震および地震動データベースの構築

四国地方の地震および地震動データベースの構築

本研究は，四国地方の地震被害予測の基本となる地震及び地震動に関するデータベースを構築したものである．地震データベースでは，西暦679年以降に四国に被害をもたらした地震を抽出するとともに，活断層も考慮してデータベース化した．地震動データベースでは，最大加速度と加速度波形の予測を行った．これらのデータをVisual Basicを用いて視覚化するとともに，データベースの検索システムを構築した．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


鉛直アレー観測記録より同定したQ値の周波数依存性に関する一考察

鉛直アレー観測記録より同定したQ値の周波数依存性に関する一考察

本研究は，ひずみ振幅とQ値の関係に着目した周波数依存性を表す新しいモデルを設定し，国内の4地点で得られた鉛直アレー観測記録を用いてQ値を同定し，同定結果よりQ値の周波数依存性に検討を加えたものである．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


道路橋の地震被害調査と被害予測への応用

道路橋の地震被害調査と被害予測への応用

本研究は，既設道路橋の地震時損傷度の推定法を導くための基礎的研究として，文献調査等を基に，過去の主要な地震による道路橋の被害調査を行い，それらの調査結果とニューラルネットワークを用いて，道路橋の地震被害予測システムを構築したものである．

地震工学研究発表会講演論文集

地震工学研究発表会講演論文集


線形多自由度系の同定問題における改良SLPの開発

線形多自由度系の同定問題における改良SLPの開発

線形多自由度系の同定問題を反復線形計画法を用いて解く際の問題点に対し，手法に改良を加え，その妥当性を数値解析より検証した．

第2回システム最適化に関するシンポジウム講演論文集

第2回システム最適化に関するシンポジウム講演論文集


マルチフィルターによる地震動の非定常相互スペクトル特性の解析

マルチフィルターによる地震動の非定常相互スペクトル特性の解析

多次元地震動の非定常な相互相関性を解析するため，マルチフィルターによる非定常パワースペクトル解析法を非定常相互スペクトルの問題に拡張するとともに，数値計算よりその妥当性を検討した．

Disaster Prevention Research Institute Annuals


Nonstationary cross spectrum of earthquake motions by multifilter technique

多次元地震動の非定常クロススペクトルの解析法を提案し，数値計算より手法の妥当性を検討した．この方法は，従来より用いられている発展スペクトルの多次元への拡張であり，多次元地震動の相互相関解析に有用であることが示された．

Proc.of 7th Japan Earthquake Engineering Simposium


せん断型線形多自由度系の同定問題における解の収束性と精度について

せん断型線形多自由度系の同定問題における解の収束性と精度について

せん断型線形多自由度系の同定問題を周波数領域で定式化し，反復線形計画法を用いて解析する手法を提案した．解析結果より，解の収束性と精度を検討した．

第7回日本地震工学シンポジウム講演集

第7回日本地震工学シンポジウム講演集


強震記録による深層地盤の概略推定について

強震記録による深層地盤の概略推定について

地表地震記録のみを用いて深層地盤のS波速度を概略的に推定する手法を提示し，実地震記録を用いた解析から，この方法の有効性を検討した．この研究は，この種の研究の初期のものであり内容的にはやや不備があったが，以後の研究のもとになった．

第6回日本地震工学シンポジウム講演集

第6回日本地震工学シンポジウム講演集


位相差分による実地震動の非定常性の解析と位相差分分布のモデル化

位相差分による実地震動の非定常性の解析と位相差分分布のモデル化

地震記録のフーリエ解析より得られる位相差分と地震動の非定常性の関係を検討し，位相差分の頻度分布のモデル化を行った．

第6回日本地震工学シンポジウム講演集

第6回日本地震工学シンポジウム講演集


地震動特性パラメータに関する一考察

地震動特性パラメータに関する一考察

地震動特性を明らかにするため，多くの地震記録の統計解析を行い，構造物の応答との相関が良好な強度パラメータを検討した．そして，解析結果より地震動による被害に直接結びつくパラメータが地震動の最大速度であることを指摘した．

Bulletin of Faculty of Engineering, The University of Tokushima


Equivalent linearization technique considering fluctuation of vibrational neutral axis

非線形系の地震応答解析の一手法である等価線形化法の中に中立軸の移動を導入した．非線形系としてバイリニア系を考え，消散エネルギーとポテンシャルエネルギーを一致させる規範による等価線形化法を提案し，数値計算よりその妥当性を検証した．

Bulletin of Faculty of Engineering, The University of Tokushima


分割法によるトラス構造物の最適設計

分割法によるトラス構造物の最適設計

大規模トラス構造物を対象として，制約条件に部材応力及び節点変位を含む場合を扱い，構造物をいくつかの副構造物に分割して最適設計する手法を提示した．数値解析より，本手法の有用性を示すとともに，問題点を指摘した．


Fundamental investigation of optimum design of structures depending on the reliability constraints

破壊確率を制約条件としたときのトラス構造物の最適設計問題を定式化し，材料強度及び荷重の不確定性に関する感度分析を行った．その結果，材料強度の変動係数の増加とともに構造物の最小重量は増加するが，その場合の破壊確率と最小重量の関係は，変動係数が大きいほど急になることがわかった．


A study on the response of tower-like structure to the earthquakes

地震動を受ける塔状構造物の最大応答を，地震動のパワースペクトルから推定する方法を提案したものである．まず，アナログ計算機を用いて地震動をシミュレートし，それを入力とする塔状構造物の応答を数値計算により求め，解析結果より最大応答の推定法を提示した．