3. データベースの概要 3.1 検索画面の層構成図 -3 にデータベースの画面構成を示す主となる検索画面 1( 前述の図 -2) において, 解析ケースを選択し, 建設地点の場所の地震波形を検索する (2) 検索結果は, 地図, 時刻歴波形, 擬似速度応答スペクトルを描画したレポート画面 3にま

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こうだいこやぎ
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大成地震波データベースの構築地震波シミュレーション結果の設計実務への迅速な適用吉村智昭 *1 糸井達哉 *1 内山泰生 *1 *1 山本優 Keywords : subduction zone great earthquake, inland earthqukae, Kanto plain, Nobi plain, Osaka plain 海溝型巨大地震, 内陸型直下地震, 関東平野,

はじめに技術センターでは, 大型計算機を用いて, 平野規模の地震動シミュレーションの研究を進めている関東平野 1), 濃尾平野 2), 大阪平野 3) において, 東海東南海南海地震といった海溝型巨大地震や, 内陸直下型地震のシミュレーション結果を蓄積しているこれらの研究成果は, 超高層ビルや免震建築物等の動的解析に用いる設計用地震動として設計実務に活用できる本研究では,

1 大成地震波データベースの構築地震波シミュレーション結果の設計実務への迅速な適用吉村智昭 *1 糸井達哉 *1 内山泰生 *1 *1 山本優 Keywords : subduction zone great earthquake, inland earthqukae, Kanto plain, Nobi plain, Osaka plain 海溝型巨大地震, 内陸型直下地震, 関東平野, 濃尾平野, 大阪平野 1. はじめに技術センターでは, 大型計算機を用いて, 平野規模の地震動シミュレーションの研究を進めている関東平野 1), 濃尾平野 2), 大阪平野 3) において, 東海東南海南海地震といった海溝型巨大地震や, 内陸直下型地震のシミュレーション結果を蓄積しているこれらの研究成果は, 超高層ビルや免震建築物等の動的解析に用いる設計用地震動として設計実務に活用できる本研究では, 地震動シミュレーション結果をデータベース化し, 実施物件地点での地震波形を検索し, 迅速に設計実務に適用できるシステムを構築した図 -1 システム構成の概要 Fig.1 Outline of system architecture 2. システムの概要平野と地震の組み合わせにより, 多数の解析ケースの結果が蓄積されており, これらをデータベース化した地表の地震波形データを,500m から 1km 程度の間隔でサーバーマシンに保管したここ数年, 中央防災会議で, 東海地震等巨大地震 5) 6) 首都圏直下地震, 中部圏近畿圏の地震, 日本海溝地震 7) の評価結果が順次公表されたので, これらもデータベース化し, サーバーマシンに保管したサーバーマシンは技術センターに設置しているが, 社内 LAN を介して, 本社支店の設計者もサーバーにアクセスできる ( 図 -1) 検索画面 ( 図 -2) は,web ブラウザで簡単に閲覧できる緯度, 経度を入力する程度の簡単な操作で実施物件の場所の地震波形を検索することができる地図, 地震波形, 速度応答スペクトルを簡潔にまとめたレポートを出力する機能も装備した高度な機能として, 短周期地震動評価結果と長周期地震動評価結果を足し合わせて, 広帯域な地震動を作成する, ハイブリッド波作成機能も装備した *1 技術センター建築技術研究所防災研究室 4), 図 -2 データベースの検索画面 Fig.2 Search page of the database 27-1

4では, 検索結果の地震波形を自分のパソコンにダウンロードできる 2つの解析ケース ( 解析ケース1, 解析ケース2) を指定し, これらをハイブリッド画面 5で足し合わせることができる異なる解析手法で計算した短周期地震動と長周期地震動を足し合わせて広帯域のハイブリッド波を作成できる

4 Example of search map (rectangular area) 図 -3 検索画面の層構成 Fig.3 Layer structure of search pages 3.

2 3. データベースの概要 3.1 検索画面の層構成図 -3 にデータベースの画面構成を示す主となる検索画面 1( 前述の図 -2) において, 解析ケースを選択し, 建設地点の場所の地震波形を検索する (2) 検索結果は, 地図, 時刻歴波形, 擬似速度応答スペクトルを描画したレポート画面 3にまとめられるダウンロード画面 4では, 検索結果の地震波形を自分のパソコンにダウンロードできる 2つの解析ケース ( 解析ケース1, 解析ケース2) を指定し, これらをハイブリッド画面 5で足し合わせることができる異なる解析手法で計算した短周期地震動と長周期地震動を足し合わせて広帯域のハイブリッド波を作成できるハイブリッド波の結果についても, レポート画面, ダウンロード画面が用意されている以下, 各画面での表示内容, 操作を示す図 -4 検索地図の例 ( 矩形領域の計算結果 ) Fig.4 Example of search map (rectangular area) 図 -3 検索画面の層構成 Fig.3 Layer structure of search pages 3.2 検索画面の地図表示検索画面の左上には地図が表示される解析ケースごとに整備されたデータの分布や, 検索結果が示される図 -4 は,3 次元有限要素法などの解析により, 矩形領域で計算結果が蓄積されている例である青線で示した解析領域内で,500m~1km グリッドでデータが蓄積されており, 検索地点の最寄りの点のデータが検索される図 -5 は, 中央防災会議のデータのように, 不規則な領域でデータが蓄積されている例である緑色の領域にデータがあり, 検索地点の最寄りの地点が検索される図 -5 検索地図の例 ( 中央防災会議のデータ ) Fig.5 Example of search map (rectangular area) 図 -6 検索地図の例 ( 単点の設計用地震動 ) Fig.6 Example of search map (estimation at specific sites ) 27-2

( レポート画面 ) へ移行 2の動画表示を選択すると, 図 -8 に示すように動画がパソコン画面上に表示される単点の波形を見ているだけではわかりにくい, 地震の全体像を把握できる 6のフィルターは, 長周期地震動の場合はローパスフィルター, 短周期地震動の場合はハイパスフィルターが自動的に表示される 3.

3 図 -6 は, 既往の単点の設計用地震動評価結果を登録した例である緑色の地点にデータがあり, 検索地点の最寄りの地点が検索される 3.3 検索画面の操作図 -7 に検索画面における入力操作を示す 1 解析ケースの選択 2 各解析の概要を解説したドキュメントの閲覧 3 動画の閲覧 ( 動画が作成されている解析ケース ) 4 検索結果の波形につけるファイル名の記入 5 検索地点の緯度, 経度の記入 6ローパスフィルター, ハイパスフィルターの指定 7 時間刻みの補間の指定 8グラフ描画ボタン 9ダウンロード画面へ移行 10 印刷 ( レポート画面 ) へ移行 2の動画表示を選択すると, 図 -8 に示すように動画がパソコン画面上に表示される単点の波形を見ているだけではわかりにくい, 地震の全体像を把握できる 6のフィルターは, 長周期地震動の場合はローパスフィルター, 短周期地震動の場合はハイパスフィルターが自動的に表示される 3.5 で説明するハイブリッド波作成時の接続振動数の調節に用いることができる 7の時間刻みは, 通常, 長周期地震動の結果の時間刻みが大きいので, 小さい時間刻みに補間できるようにしたものである 8のグラフ描画ボタンを押すと, 前述の図 -2 の右側のようにのように検索結果が示される時刻歴波形 (EW,NS,UD 成分 ) と擬似速度応答スペクトルを描画する図 -7 検索画面の入力事項 Fig.7 Input items in search page 3.4 印刷画面図 -7 で10の印刷を選択すると, 次ページの図 -10 のようにA4サイズに納まるレポートを表示する図 -8 波動伝播の動画の表示 Fig.8 Movie of wave propagation simulation 3.5 ハイブリッド画面図 -9 は図 -2 の右下を拡大したものである検索を行うと, ハイブリッド波適用ボタン1が現れるこれを押すと, 足し合わせるケースとしてストアーされる異なる 2 ケースについて繰り返すと, 足しあわされるケースが 2 つストアーされ,2のハイブリッド波作成ボタンを押すと, ハイブリッド波作成画面に移行する図 -11 にハイブリッド波作成画面を示す図 -9 ハイブリッド波の指定 Fig.9 Assignment of hybrid waves 27-3

4 図 -10 検索結果のレポート画面 Fig.10 Report page of search result 27-4

5 (Y 成分,Z 成分も以下につづく ) 図 -11 ハイブリッド波作成画面 Fig.11 Hybrid wave creating page 図 -11 のハイブリッド波作成画面では,2 つのケースの足し合わせ時のタイムラグを指定することができる (1,2) 異なる解析結果では必ずしも先頭の絶対時刻が一致していないからであるタイムラグを反映した時刻歴波形が34に示される加算ボタンを押すと,5のように,2つのケースを足し合わせたハイブリッド波が作成される操作は,X 成分 ( 通常 EW 成分 ) を見ながら行うが, 同じ操作がY,Z 成分にも反映されるハイブリッド波のダウンロード, レポート画面印刷もできる (6) 27-5

4. データベースの内容 4.1 3 次元有限要素法による解析結果現在登録している 3 次元有限要素法による解析結果として次のものがある関東平野における東海地震関東平野における東南海地震濃尾平野における東南海地震大阪平野における南海地震讃岐平野丸亀平野における南海地震小千谷病院周辺の地形解析 1) 3) 8) 1) 2) 大成建設技術センター報第 40 号 (2007) 4.

東京湾北部, 立川断層帯 ) 中部圏近畿圏の地震 6) ( 猿投 - 高浜断層帯, 名古屋市直下 M6.9, 加木屋断層帯, 養老 - 桑名 - 四日市断層帯, 布引山地東縁断層帯東部, 花折断層帯 ( 中部南部 ), 奈良盆地東縁断層帯, 京都西山断層帯, 生駒断層帯, 上町断層帯, 阪神地域直下 M6.

12 Ground motion of Tokai earthquake in Kanto plain (North-South velocity component) 図 -13 関東平野での東海地震の動画 ( 速度 3 成分 ) Fig.

6 4. データベースの内容次元有限要素法による解析結果現在登録している 3 次元有限要素法による解析結果として次のものがある関東平野における東海地震関東平野における東南海地震濃尾平野における東南海地震大阪平野における南海地震讃岐平野丸亀平野における南海地震小千谷病院周辺の地形解析 1) 3) 8) 1) 2) 大成建設技術センター報第 40 号 (2007) 4.2 中央防災会議の評価結果中央防災会議の評価結果として, 次のものがある東海地震等巨大地震 4) ( 東海地震, 東南海地震, 南海地震, 東海東南海連動, 東南海南海連動, 東海東南海南海連動 ) 首都圏直下地震 5) ( 茨城県南部直下, 多摩直下, 伊勢原断層帯, 関東平野北西縁断層帯, 三浦半島断層群, 神縄国府津 - 松田断層帯, 都心西部直下, 都心東部直下, 東京湾北部, 立川断層帯 ) 中部圏近畿圏の地震 6) ( 猿投 - 高浜断層帯, 名古屋市直下 M6.9, 加木屋断層帯, 養老 - 桑名 - 四日市断層帯, 布引山地東縁断層帯東部, 花折断層帯 ( 中部南部 ), 奈良盆地東縁断層帯, 京都西山断層帯, 生駒断層帯, 上町断層帯, 阪神地域直下 M6.9, 中央構造線断層帯 ( 金剛山地東縁 - 和泉山脈南縁 ), 山崎断層帯主部 ) 日本海溝地震 7) ( 宮城県沖地震, 十勝沖地震 ) 図 -12 関東平野での東海地震の動画 ( 速度 NS 成分 ) Fig.12 Ground motion of Tokai earthquake in Kanto plain (North-South velocity component) 図 -13 関東平野での東海地震の動画 ( 速度 3 成分 ) Fig.13 Ground motion of Tokai earthquake in Kanto plain (Vector expression of three components of velocity) 4.3 単点の設計用地震動過去, 実施物件のために作成した設計用地震動などを登録しているこれらは, 日本建築センターや民間評価機関における評定で, 超高層ビルや免震建築物に義務づけられている時刻歴応答解析に用いたものであり, 今後の設計実務で参考になる 4.4 動画の例 3 次元有限要素法の解析結果から作成した動画の例を示すこれらはデータベース画面から閲覧できる図 -12 に関東平野における東海地震の動画 ( 速度の南北成分 ) の一部を示す図 -14 大阪平野での南海地震の動画 ( 速度 3 成分 ) Fig.14 Ground motion of Nankai earthquake in Osaka plain 27-6

図 -13 に関東平野における東海地震の動画 ( 速度のベクトル表示 ) の一部を示す図 -14 に大阪平野における南海地震の動画 ( 速度のベクトル表示 ) の一部を示す図 -15 に濃尾平野における東南海地震の動画 ( 速度の南北成分 ) の一部を示す図 -16 に小千谷総合病院周辺の地形のモデル化を示す図 -17

まとめ技術センターで進めてきた高度な地震動シミュレーション結果や, 中央防災会議の地震動評価結果をデータベース化し,LAN を介して社内の設計者技術者がアクセスできるシステムを構築した web ブラウザ上の簡単な操作で, 実施物件の建設地点の地震波形を取り出すことができ, 設計実務に迅速に適用できるようにした今後,

15 Ground motion of Tonankai earthquake in Nobi plain 謝辞中央防災会議による地震動評価結果を利用させていただきました記して感謝いたします参考文献 1) 吉村智昭七井慎一末田隆敏 : 関東平野における想定東南海地震想定東海地震の長周期地震動評価, 日本地震工学会大会

392-393,2004 4) 中央防災会議 : 東南海南海地震等に関する専門調査会 ( 第 16 回 ), 資料 3, 平成 15 年 12 月 16 日,2003 5) 中央防災会議 : 首都圏直下地震対策専門調査会 ( 第 12 回 ), 地震ワーキンググループ報告書, 平成 16 年 11 月 17 日,2004 6)

7 図 -13 に関東平野における東海地震の動画 ( 速度のベクトル表示 ) の一部を示す図 -14 に大阪平野における南海地震の動画 ( 速度のベクトル表示 ) の一部を示す図 -15 に濃尾平野における東南海地震の動画 ( 速度の南北成分 ) の一部を示す図 -16 に小千谷総合病院周辺の地形のモデル化を示す図 -17 に地表地形を考慮した地震動解析の動画の一部を示す 5. まとめ技術センターで進めてきた高度な地震動シミュレーション結果や, 中央防災会議の地震動評価結果をデータベース化し,LAN を介して社内の設計者技術者がアクセスできるシステムを構築した web ブラウザ上の簡単な操作で, 実施物件の建設地点の地震波形を取り出すことができ, 設計実務に迅速に適用できるようにした今後, 社内での利用の推進と, 新たな解析事例の順次登録を行っていきたい図 -15 濃尾平野での東南海地震の動画 ( 速度 NS 成分 ) Fig.15 Ground motion of Tonankai earthquake in Nobi plain 謝辞中央防災会議による地震動評価結果を利用させていただきました記して感謝いたします参考文献 1) 吉村智昭七井慎一末田隆敏 : 関東平野における想定東南海地震想定東海地震の長周期地震動評価, 日本地震工学会大会梗概集,pp ,2004 2) 吉村智昭 : 濃尾平野における想定東南海地震の長周期地震動評価, 大成建設技術センター報, 第 37 号, 論文番号 02,2004 3) 末田隆敏吉村智昭七井慎一 : 大阪平野における想定南海地震の長周期地震動評価, 日本地震工学会大会梗概集,pp ,2004 4) 中央防災会議 : 東南海南海地震等に関する専門調査会 ( 第 16 回 ), 資料 3, 平成 15 年 12 月 16 日,2003 5) 中央防災会議 : 首都圏直下地震対策専門調査会 ( 第 12 回 ), 地震ワーキンググループ報告書, 平成 16 年 11 月 17 日,2004 6) 中央防災会議 : 東南海南海地震等に関する専門調査会 ( 第 26 回 ), 中部圏近畿圏の内陸地震の震度分布等の検討資料集, 平成 18 年 12 月 7 日,2006 7) 中央防災会議 : 日本海溝千島海溝周辺海溝型地震に関する専門調査会 ( 第 10 回 ), 強震動及び津波高さの推計について ( 図表集 ), 平成 17 年 6 月 22 日,2005 8) 吉村智昭糸井達哉前田寿朗 : 小千谷市での余震観測微動観測および 3 次元地形の地震応答解析, 第 12 回日本地震工学シンポジウム, 論文番号 0328,pp ,2006 図 -16 小千谷総合病院周辺の地形のモデル化 Fig.16 Topographic features around Ojiya hospital 図 -17 表層地形を考慮した地震動解析 Fig.17 Ground motion simulation considering topography 27-7

利用規程

平成 27 年 4 月 1 日中央防災会議において検討された地震動及び津波に係るデータについて中央防災会議東海地震に関する専門調査会東南海南海地震等に関する専門調査会首都直下地震対策専門調査会及び日本海溝千島海溝周辺海溝型地震に関する専門調査会において検討された地震動及び津波に係るデータをご希望の方に提供しておりますデータをご希望の方はまず別添の利用規程をご覧いただきデータの内容や取扱いについてご理解いただいた上で