6.2 詳細法工学的基盤で評価された地震動の時刻歴と周期特性

 詳細法工学的基盤で評価された地震動の時刻歴と周期特性についてまとめる。

 6.2.1 地震動の時刻歴

 詳細法により、詳細法工学的基盤において継続時間200秒間の地震動時刻歴を計算した。時刻歴の末尾にはフィルター&ハイブリッドの計算処理上のノイズが含まれる可能性も否定出来ないため、時刻歴包絡形が十分に減退している末尾20秒間を時刻歴フィルターにより除去して継続時間180秒間(3分間)の時刻歴とした上で、更にその末尾5秒間にCosine型Taper処理を施した。以下に、各ケースについて前述の8地点での時刻歴の計算結果を示して解説する。

(1)Case 1

 Case 1について、詳細法により評価された詳細法工学的基盤での地震動速度時刻歴のNS成分とEW成分( 時刻 0〜100 秒 )を図6.2-1図6.2-2に、これらを微分して得られた加速度時刻歴を図6.2-3図6.2-4に、それぞれ示す。
 破壊が遠ざかる位置にあるTSUや断層面の破壊を横から見る位置にあるIMA・HIKでは、2つのアスペリティからの波群が時間差を置いて到達している。これらの地点は第一アスペリティよりも第二アスペリティの方が遠いため、第二アスペリティから到達する波群の方が、到達時刻が遅れ、短周期成分が大きく減衰している。特に、破壊が遠ざかる位置にあるTSUでは、その到達時刻差が最も大きく、波形全体としての包絡形も長い。
 第一アスぺリティ至近で破壊の前面にあって強い破壊指向性にさらされるIMAでは、最大速度40 cm/s弱、最大加速度1000 強の大振幅となった。
 断層南端付近にあって破壊が近づいてくる位置にあるKUS・OTS・KYOでは、第一アスペリティと第二アスペリティからの波群がひとかたまりになって到達し、波形全体としての包絡形も相対的に短い。波形振幅も大きく、最大速度は20〜30 cm/s程度、最大加速度は500〜600 程度に達した。このうちKUSでは、深い地下構造での地震波伝播により地震動の継続時間は長くなり、後続動が長周期化している。
 断層の南方に離れた平野や盆地上にあるOSAやNARでは、距離減衰が大きいために波形振幅が小さくなっているが、深い地下構造での地震波伝播により地震動の継続時間は長くなっている。特にOSAでは、周期5秒前後の長周期地震動が長時間継続している。
 NS成分とEW成分の波形性状は全体として同様だが、アスペリティの近くに位置するIMA・OTSでは、波形の最初のパルスはEW成分の方がNS成分よりも大きい。EW方向は断層直交方向に近く、NS方向は断層走向方向に近いことから、この特徴の違いは断層の破壊指向性を反映しているものと判断される。
 以上のように、各地の時刻歴性状には、詳細な地域特性を反映した地震動評価結果としての特徴が見られる。

(2)Case 2

 Case 2について、Case 1と同様に図6.2-5図6.2-8に示す。
 Case 1とは正反対に破壊が近づいてくる位置にあるTSUでは、第一アスペリティと第二アスペリティからの波群がほぼひとかたまりになって到達し、波形全体としての包絡形も相対的に短い。最大速度は15 cm/s程度、最大加速度は350 程度に達した。
 断層面の破壊を横から見る位置にあるIMA・HIKでは、2つのアスペリティからの波群の到達時刻差が拡大し、TSUに比べて継続時間がやや長めになっている。特に、第一アスぺリティ至近にあるIMAでは、最大速度35 cm/s弱、最大加速度600 強の大振幅となった。ただし、Case 1のように強い破壊指向性にさらされる訳ではないので、振幅の絶対値もCase 1に比べるとややではあるが小さいことがわかる。
 断層南端付近にあって破壊が遠ざかる位置にあるKUS・OTS・KYOでは、2つのアスペリティからの波群が更に時間差を置いて到達している。これらの地点は第二アスペリティよりも第一アスペリティの方が遠いため、第一アスペリティから到達する波群の方が、到達時刻が遅れ、かつ、大きく減衰している。ただし、第二アスペリティから比較的近いため、波形振幅はCase 1の結果に匹敵して大きく、最大速度は25〜30 cm/s程度、最大加速度は550〜600 程度に達した。
 断層の南方に離れた平野や盆地上にあるOSAやNARでは、距離減衰が大きいために波形振幅が小さくなっているが、深い地下構造での地震波伝播により地震動の継続時間は長くなっている。特にOSAでは、Case 1同様、周期5秒前後の長周期地震動が長時間継続している。
 以上のように、各地の時刻歴性状には、詳細な地域特性を反映した地震動評価結果としての特徴が見られる。

 6.2.2 地震動の周期特性

 詳細法工学的基盤で評価された地震動の減衰定数5%擬似速度応答スペクトルを計算し、地震動の周期特性について解説する。

(1)Case 1

 Case 1について、詳細法工学的基盤で評価された地震動の減衰定数5%擬似速度応答スペクトルを図6.2-9に示す。細実線がNS成分、太破線がEW成分の結果である。
 地震動の周期特性は、各地点付近の地下構造を反映しており、地点によって様々である。前述のアスペリティの近くに位置するIMA・OTSでは、周期2〜4秒の応答スペクトルはEW成分の方が大きい。この特徴の違いは断層の破壊指向性を反映している可能性がある。また、OSAでは、振幅は小さいものの、周期5秒前後の成分が他の周期成分よりも相対的に大きなスペクトル形状を示しており、大阪平野の深い地下構造により励起されたやや長周期地震動の特徴が現れている。

(2)Case 2

 Case 2について、Case 1と同様に図6.2-10に示す。
 地震動の周期特性は、各地点付近の地下構造を反映しており、地点によって様々である。これらの地点に関する限りは、アスペリティの破壊との幾何学的関係によって、Case 1ほどには破壊指向性が顕著でない。また、OSAでは、振幅は小さいものの、周期5秒強の成分が相対的に大きなスペクトル形状を示しており、Case 1と同様に、大阪平野の深い地下構造により励起されたやや長周期地震動の特徴が現れていると考えられる。


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