６．詳細法と観測記録の比較検討

　本章では、強震動計算によって得られた結果と、1968年十勝沖地震の際に得られた観測記録との比較検討を行い、強震動計算結果の検証を行った。

6.1　比較検討の概要

　6.1.1　検討内容

　比較検討は以下の２項目について行った。

1. 破壊伝播速度を変化させた場合の比較
   　比較対象地点：八戸
2. 上記 1. の検討結果も踏まえた計算結果との比較
   　比較対象地点：八戸、青森、宮古

　上記 1. 2. とも対象地点の地盤モデルを設定した上で、統計的グリーン関数法による計算波形を入力とした応答計算を行い、浅い地盤の非線形性を考慮した地表の計算波形を求め、実際に得られている観測記録との比較を行った。

　6.1.2　応答計算の方法

　応答計算の方法は、等価線形化手法に基づく一次元地盤の地震応答解析とした。用いたプログラムは、吉田・末富 (1996) によるDYNEQで、SHAKEと同等な等価線形化法を用いた。

　6.1.3　検討対象地点の地盤

　応答計算に必要な地盤定数は、土質区分ごとのS波速度、密度、非線形特性（ , 曲線）である。
　八戸地点および宮古地点については、翠川・小林 (1978) によると、表6.1-1および表6.1-2に示すように弾性波探査や地質調査などから深い地盤構造が推定され、SH波の増幅率を計算し、観測記録等との比較を行った検討がなされている。したがって、八戸地点および宮古地点の地盤モデルとしては、翠川・小林 (1978) が設定した地盤モデルを用いることとする。

　青森地点については、PS検層および密度検層を実施していることから、このデータを用いて地盤モデルを作成した。図6.1-1に総合柱状図を示す。工学的基盤については、地表から約34mの深さにN値50以上の砂礫および粗砂が分布しており、S波速度が320m/sとなっているが、S波速度が500m/s程度となるような地層がどの深さに分布しているかは不明である。一方、観測点付近では他のボーリングや周辺の地質状況から、第四紀基底面が深さ30m〜40mと推定される。ここでは、青森地点のボーリングの深度40m付近に分布する、粗砂でN値が40を超える層の上面を工学的基盤上面とした。

　 , 曲線については、３地点とも動的変形特性試験を実施していないので、今津・福武(1986a,b)による全国の粘土、砂、砂礫のデータの整理結果を用いた。
　表6.1-3〜表6.1-5に３地点の工学的基盤から地表までの地盤モデルを示し、図6.1-2に , 曲線を示す。

6.2　破壊伝播速度を変化させた場合の観測記録との比較

　6.2.1　検討内容

　震源特性の検討のために計算された統計的グリーン関数法による計算結果を用いて、1968年十勝沖地震の際に得られた観測記録との比較を行った。比較に用いた計算結果は破壊伝播速度を1.9km/s、2.5km/s、3.0km/sとした場合の３ケースについて行った。
　比較検討に当たっては、震源特性の検討という観点から、なるべく他の要因が含まれないようにするために、八戸地点の地震基盤から地表までの地下構造モデルについては前節に示したモデル（表6.1-1、表6.1-3）を用いることとし、統計的グリーン関数法を用いた =690m/s層上面における計算波形を入力波形として応答計算を行った。

　6.2.2　検討結果

　応答計算結果については、破壊伝播速度ごとに、観測波形、応答計算結果の地表波形、工学的基盤波形（入力波形）を１枚の図に示し、それら観測波形、応答計算結果の地表波形、工学的基盤波形の加速度応答スペクトル（h=5%）を求め重ね書きしたもの、および深さ方向の加速度、最大せん断ひずみ、最大せん断応力の分布を１枚の図に示した。
　上記のように示した図を破壊伝播速度1.9km/sのケースについて図6.2-1〜図6.2-3に示し、破壊伝播速度2.5km/sのケースについて図6.2-4〜図6.2-6に示し、破壊伝播速度3.0km/sのケースについて図6.2-7〜図6.2-9に示す。
　これら３つのケースについて比較すると、加速度応答スペクトルで見た場合、観測記録に見られる周期2.6秒付近のピークに着目すると、破壊伝播速度1.9km/sのケースでは計算結果は谷状を呈している。一方破壊伝播速度2.5km/sおよび3.0km/sのケースでは計算結果も観測記録と同様ピークをなしており、さらに応答値について比較すると、破壊伝播速度2.5km/sのケースの方が、破壊伝播速度3.0km/sのケースよりも調和的な結果となっている。

6.3　詳細法による強震動予測結果と観測記録との比較

　6.3.1　検討内容

　前節の検討結果も踏まえて行った詳細法（統計的グリーン関数法）による計算結果を用いて応答計算を行い、1968年十勝沖地震の際に得られた観測記録との比較を行った。
　比較対象地点は八戸、青森、宮古の３地点とした。
　ここでの比較検討は、あくまでも詳細法による強震動予測結果が、観測記録をどの程度説明し得るかを検証するという観点から、詳細法工学的基盤以深の深部地盤構造については、３章に示した深部地盤構造モデルを用い、工学的基盤以浅の浅部地盤モデルについては観測点ごとに設定した地盤モデル（表6.1-3〜表6.1-5参照）を用いた。

　6.3.2　検討結果

　応答計算結果については、対象地点ごとに観測波形、応答計算結果の地表波形、工学的基盤波形（入力波形）を１枚の図に示し、それら観測波形、応答計算結果の地表波形、工学的基盤波形の加速度応答スペクトル（h=5%）を求めて重ね書きし、さらに深さ方向の加速度、最大せん断ひずみ、最大せん断応力の分布も合わせて１枚の図に示した。
　上記のように示した図を八戸地点について図6.3-1〜図6.3-3に示し、青森地点について図6.3-4〜図6.3-6に示し、宮古地点について図6.3-7〜図6.3-9に示す。
　今回対象とした３地点についてみると、計算波形と観測波形との対応は、八戸地点が３地点の中では比較的調和的な結果となっている。青森地点については、加速度応答スペクトルについては計算結果と観測記録との対応は調和的な結果となっているとも言えるが、計算波形については観測波形の再現ができていない。また、宮古地点については、加速度応答スペクトルについては全般的に計算結果が観測記録を大きく上回っており、計算波形についても観測波形の再現ができていないという結果となっている。