技術情報

Geo-Seismo Technical Report 01

距離減衰式を用いた大地震時の揺れの推定

Geo-Stick で計測されたデータを用いた構造物の診断サービスでは、Geo-Stick が設置された「計測ポイント」での、想定震源断層による地震時の最大加速度などを推定します(特許第 5791680号)。

Geo-Seismo Technical Report 02

理論最大加速度と計測最大加速度の相関

診断サービスで行う想定震源断層による地震時の最大加速度などの推定では、理論最大加速度と計測最大加速度の相関が前提となっています。 これを、K-NETのデータで検証しました。

Geo-Seismo Technical Report 03

大地震時の揺れの推定方法を検証(1)

距離減衰式を用いた大地震時の揺れの推定方法について、防災科学技術研究所のK-NETの計測データを用いて、その妥当性を検討しました。 対象とした地震は、過去に発生した大地震です。

Geo-Seismo Technical Report 04

大地震時の揺れの推定方法を検証(2)

距離減衰式を用いた大地震時の揺れの推定方法について、防災科学技術研究所のK-NETの観測データを用いて、その妥当性を検討してみました。 対象とした地震は、2016年4月に発生した熊本地震です。

Geo-Seismo Technical Report 05

建物の各階における最大層間変形角を概算

建物の各階にGeo-Stickが設置されている場合に、計測値から各階における最大層間変形角を概算する方法を検討しました。 各階の剛性や重量が同じであり、減衰が無く、各階で最大加速度が同時に同方向に生じたことを前提とする理論値です。

Geo-Seismo Technical Report 06

最大層間変形角の概算法を検証(1)

多質点系モデルによる建物の最大層間変形角の概算方法の妥当性を、同じ質点系のモデルによる数値解析結果と比較し検証しました。 解析には、株式会社ストラクチャーがフリーソフトウェアとして公開している「かんたん振動解析ver.1.0.0.1」 を用いました。

Geo-Seismo Technical Report 07

最大層間変形角の概算法を検証(2)

多質点系モデルによる建物の最大層間変形角の推定方法の妥当性を、一般的なビルを想定した数値解析結果と比較し検証しました。 解析には、斉藤大樹教授(豊橋技術科学大学建築・都市システム学系)が開発されたSTERA 3D ver.8.7 を用いました。

Geo-Seismo Technical Report 08

最大層間変形角の概算法を検証(3)

多質点系モデルによる建物の最大層間変形角の概算方法の妥当性を、小型振動台を用いた建物モデルの加振実験結果と比較し検証しました。

Geo-Seismo Technical Report 09

最大層間変形角の概算法を検証(4)

最大層間変形角の概算方法の妥当性を、E-ディフェンス(国立研究開発法人防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター)で行われた、鉄骨4階建て実大モデルの加振実験結果と比較し検証しました。

Geo-Seismo Technical Report 10

最大層間変形角の概算法を検証(5)

最大層間変形角の概算方法の妥当性を、E-ディフェンス(国立研究開発法人防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター)で行われた、RC造4階建て実大モデルの加振実験結果と比較し検証しました。

Geo-Seismo Technical Report 11

最大層間変形角の概算法を検証(6)

最大層間変形角の概算方法の妥当性を、E-ディフェンス(国立研究開発法人防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター)で行われた、RC造10階建て実大モデルの加振実験結果と比較し検証しました。

Geo-Seismo Technical Report 12

H/Vスペクトル比と液状化の可能性評価

Geo-Stickにより得られた3成分の加速度時刻歴データよりH/Vスペクトル比を求め、これより地盤の液状化しやすさを評価する方法が、中村により提案されています。

Geo-Seismo Technical Report 13

H/Vスペクトル比による地盤の性状評価(1)

H/Vスペクトル比は、地盤の性状を反映していると考えられます。 そこで、K-NETのデータを用いてH/Vスペクトル比を求め、その特徴を調べました。

Geo-Seismo Technical Report 14

H/Vスペクトル比による地盤の性状評価(2)

K-NETのデータを用いてH/Vスペクトル比の特徴を調べていくうちに、地盤の性状とH/Vスペクトル比の形状に一定の関係があることがわかりました。

Geo-Seismo Technical Report 15

H/Vスペクトル比による地盤の性状評価(3)

これまでに、H/Vスペクトル比が周期1s前後で最大値を示す地盤では、表層部にS波速度が小さい層が厚く存在する可能性が高いことを示しました。 これを、全K-NET観測点でのデータを用い検証しました。

Geo-Seismo Technical Report 20

観測された加速度時刻歴とスペクトルの一例

Geo-Stickが設置された建物では、地震ごとに加速度データが計測されクラウドに保管されるとともに、様々なデータ分析が可能となります。その基礎となるデータをご覧ください。

Geo-Seismo Technical Report 21

ランニングスペクトルが表す震動中の特性変化

Geo-Stickにより得られた加速度時刻歴データからは、これの周波数特性を表すフーリエ振幅スペクトルが得られます。さらに、時間を区切ってこの処理を行うことで、ランニングスペクトルが得られます。

Geo-Seismo Technical Report 22

スペクトル比による建物の固有周期の推定

加速度時刻歴データより求められたフーリエ振幅スペクトルについて、最上階と1階の比(スペクトル比)を求めてみると、地震動の大きさや周波数特性に左右されない、建物の固有周期が推定できます。

Geo-Seismo Technical Report 23

ランニングスペクトルが表す震動中の特性変化

建物の固有周期が震動中に変化したかどうかは、ランニングスペクトル比で調べることができます。また、地震ごとに固有周期を求めておくことで、この経時変化を調べることができます。

Geo-Seismo Technical Report 24

加速度時刻歴から層間変形を求める

加速度時刻歴データを時間に対して2回積分すると、各階の変位を求めることができます。階の上下で得られた変位の差をとることで層間変形が得られ、これを計測点間の高さで割ることで層間変形角が得られます。

Geo-Seismo Technical Report 25

建物が建設された地盤の揺れやすさを推定

Geo-Stickが設置された建物の1階で計測された最大加速度や計測震度を、最寄りのK-NETの値と比較し、建物の地盤の揺れやすさを推定します。

Geo-Seismo Technical Report 26

震度6~7の地震における建物の揺れを推定

地表面の計測震度と最大加速度の対数には、比例関係があることが知られています。地表面の計測震度と建物の最大加速度にも同様な性質があると仮定し、震度6~7時の建物の揺れを推定します。