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[issued:2005.11.01]

三次元地震波解析による長周期地震動予測システム

Seismic Ground Motion Simulation by Domain Reduction Method

巨大地震の長周期地震動を予測し、構造物の設計用地震動として役立てます。


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概要

 21世紀前半に起こると考えられている東海地震・東南海地震・南海地震といった巨大地震では、長周期地震動が発生し、遠方の平野まで減衰せずに伝播し、平野の堆積地盤の三次元構造により複雑に増幅され、超高層ビル、長大橋、石油タンク等の固有周期の長い構造物を大きく揺らすと予測されます。

 大都市が広がる平野規模の地盤をモデル化し、巨大地震の地震波が複雑に伝播する様子をスーパーコンピューターで数値シミュレーションし、構造物の安全性を検証するための精度の高い設計用地震動を計算します。

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解析手法

 従来法では、遠方の震源域と平野部地盤を同時にモデル化するため、解析領域が非常に大きくなり、膨大な計算量が必要でした。そこで、2段階解法であるDRM(Domain Reduction Method:ドメイン・リダクション・メソッド)を採用することにより、効率的な解析を実現しました。  DRMは、平野の外側の岩盤部分は平行水平層で近似して効率的に解析し、地震波の増幅に大きな影響を及す平野部分は詳細な三次元有限要素法で解析します。

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関東平野における東海地震シュミレーション


岩盤までの深さ(m)
  ※山田・山中(2003)式を参照して当社でモデル化



南北方向の揺れの大きさのシミュレーション結果

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展開

 3大都市圏が広がる関東平野、濃尾平野、大阪平野の地盤モデルを作成し、これらの地域における東海地震・東南海地震・南海地震による長周期地震動の解析シミュレーションを可能としました。超高層ビル、免震建築物、長大橋、石油タンクなどの設計用地震動として用いることができ、地震に対して安全かつ経済的な構造設計を可能にします。

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