2007地盤震動シンポジウム - 久田研究室

２００７地盤震動シンポジウム
内陸地殻内地震の相互比較
－類似点と相違点－
工学院大学・建築学科
久田嘉章
はじめに
• 震源を特定しにくい地震の地震動
• 内陸地殻内地震の地震動特性
→ 震源近傍の地震動特性（指向性パルス）
• 近年の地殻内地震と特性化震源モデル
→1994年ノースリッジ地震
→2007年新潟県中越沖地震
→2007年石川県能登半島沖地震
→2004年新潟県中越地震
震源を事前に特定できない地震
• 既存の活断層図等の文献による調査、空中
写真判読によるリニアメント調査、現地におけ
る地表踏査等の詳細な地質学的調査によっ
ても、震源位置と地震規模を前もって特定で
きない地震（加藤ほか、2004）
震源を事前に特定できない地震
震源を事前に特定できな
い地震による震源近傍の
観測記録の水平動応答ス
ペクトルとその上限レベル
(加藤ほか、2004)
震源を事前に特定できない地震
震源を事前に特定できな
い地震の上限レベルの
検討に用いた震源近傍
の強震記録の諸元
(加藤ほか、2004)
震源を事前に特定しにくい地震
• 地表に断層変位等の明瞭なこん跡を残さない潜在断
層地震のうち、断層の破壊領域の位置と大きさがあら
かじめ特定しにくい地震(原子力安全基盤機構、2004
年度報告書)
• 一般建築にとって、事前に公表されていない伏在断層
地震は、実質全て「震源を事前に特定しにくい地震」
• 近年の地殻内地震と特性化震源モデル
1994年ノースリッジ地震（Mw6.9、ML7.1）
2007年中越沖地震（Mw6.6、MJMA6.8）
2007年能登半島沖地震（Mw6.7、MJMA6.9）
2004年中越地震（Mw6.5、MJMA6.8）
地殻内地震の地震動特性
震源近傍の地震動
• フリングステップ
→ 地表断層のごく近傍。断層すべりによる
長周期・大変位の地震動
• ランダム波
• 指向性パルス
→ 断層の近傍。断層の破壊伝播が近づく観
測点では断層面直交方向に指向性パルスが、
破壊伝播が遠ざかる観測点ではランダム波。
ランダムと指向性パルスの成因
• 横ずれ断層
パルスが出難い
パルスが出易い
逆断層と指向性パルス
パルスがパルスがパルスが
出難い出易い出難い
震央
パルスは出難い
傾斜角小
傾斜角大
高角逆断層
震源
低角逆断層
震源
1940年Imperial Valley 地震（横ずれ断層）
El Centro波→ランダム波
1940年Imperial Valley 地震（横ずれ断層）
Meloland波→指向性パルス波
１９９５年兵庫県南部地震（横ずれ断層）
神戸大学波→指向性パルス
１９９５年兵庫県南部地震
アスペリティーと指向性パルス
淡路側
神戸側
釜江・入倉（1997）
Vel(kine)
１９９５年兵庫県南部地震
アスペリティーと指向性パルス
JMA-simu(FN)
JMA-obs
155
0
-155
Vel(kine)
0
5
10
Time(sec)
15
155
20
25
MOT-simu(FN)
MOT-obs
0
-155
松島・川瀬（2000）
Vel(kine)
0
5
10
Time(sec)
15
No.5の寄与
155
20
25
TKTsimu(FN)
TKT-obs(FN)
-220
0
5
10
Time(sec)
15
20
25
１９９５年兵庫県南部地震
木造家屋の倒壊方向
1994年Northridge地震（逆断層）
震源モデル
A’
断層面延長線
断層面
延長線
断層面
＋15°線
5 km
断層面
＋15°線
15°
15 km
A
震源
傾斜角
Wald ほか(1996)に震源モデル
40°
1994年Northridge地震（強震動）
1000
Forward (FN)
1000
U56
SYL
400
SCS
200
velocity (cm/s)
NHL
600
NHL
600
SYL
400
SCS
200
RRS
0
0
10
20
1000
30
0
Backward (FN)
SSU
800
U55
600
U53
400
U03
200
SVA
0
0
10
20
time (s)
RRS
0
time (s)
-200
velocity (cm/s)
U56
800
10
20
-200
time (s)
1000
Backward (FP)
U55
600
U53
400
U03
200
SVA
0
0
30
-200
30
SSU
800
velocity (cm/s)
velocity (cm/s)
800
-200
Forward (FP)
10
20
time (s)
30
1994年Northridge地震（速度応答）
Forward (FN)
300
250
200
U56
NHL
SYL
SCS
RRS
350
velocity response (cm/s)
Velocity Response (cm/s)
350
150
100
50
0
Forward (FP)
300
250
200
150
100
50
0
0
2
4
6
8
10
0
2
350
350
velocity response (cm/s)
Backward (FN)
SSU
U55
U53
U03
SVA
300
250
200
150
4
6
8
10
period (s)
period (s)
Velocity Response (cm/s)
U56
NHL
SYL
SCS
RRS
100
50
Backward (FP)
300
SSU
U55
U53
U03
SVA
250
200
150
100
50
0
0
0
2
4
6
period (s)
8
10
0
2
4
6
period (s)
8
10
1994年Northridge地震（逆断層）
特性化震源モデル
A’
A
• 領域：大小２つのアスペリ
断層面延長線
ティー＋背景
• すべり量は、３つの領域の
各平均値（A1で1.1 m, A2で
1.5 m, 背景で0.55 m）
断層面 • すべり角も各平均値
＋15°線• すべり速度関数：継続時間
0.6秒の三角形関数を0.4秒
間隔で３つ重合せ
• それぞれの領域で共通（す
べり量比は0.5、0.3、0.2）
• Vr=３km/s一定
Wald ほか(1996)に震源モデル
シミュレーション（破壊伝播速度一定）
1000
Forward (FN)
Simulation(⊿t=0 s)
Observation
500
400
velocity (cm/s)
velocity (cm/s)
800
600
400
200
0
10
20
200
100
30
0
time (s)
SSU-FN
Backward (FN)
SSU-FN
-200
500
10
20
30
time (s)
-100
500
SSU-FP
SSU-FP
Backward (FP)
400
velocity (cm/s)
400
velocity (cm/s)
300
0
0
300
200
100
0
300
200
100
0
0
-100
Simulation(⊿t=0 s)
Observation
Forward (FP)
10
20
time (s)
30
0
-100
10
20
time (s)
30
シミュレーション（破壊伝播速度変化）
1000
Forward (FN)
Simulation(⊿t=0.5 s)
Observation
500
600
400
200
0
10
20
200
100
30
0
time (s)
-200
500
Backward (FN)
10
Simulation(⊿t=0.5 s)
Observation
20
30
time (s)
-100
500
400
Backward (FP)
Simulation(⊿t=0.5 s)
Observation
400
300
velocity (cm/s)
velocity (cm/s)
300
0
0
200
100
0
300
200
100
0
0
-100
Simulation(⊿t=0.5 s)
Observation
400
velocity (cm/s)
velocity (cm/s)
800
Forward (FP)
10
20
time (s)
30
0
-100
10
20
time (s)
30
2007年新潟県中越沖地震（釜江・川辺、2007）
☆
☆
FN(N55W)
傾斜角 49°
2007年新潟県中越沖地震
350
350
Fault Normal
NIG016
300
250
250
velocity (cm/s)
velocity (cm/s)
150
KKZ1R2
100
50
NIG018
0
10
20
30
40
50
60
150
KKZ1R2
100
50
-50
NIG018
0
10
20
30
40
50
60
-100
-100
600
600
Fault Normal
Fault Parallel
500
500
400
300
velocity (cm/s)
NIGO16
NIGO17
KKZ1R2
NIGO18
200
300
200
100
0
0
2
4
6
period (s)
8
10
NIGO16
NIGO17
KKZ1R2
NIGO18
400
100
0
time (s)
-150
time (s)
-150
velocity (cm/s)
NIG017
200
0
0
-50
NIG016
300
NIG017
200
Fault Parallel
0
2
4
6
period (s)
8
10
2007年新潟県中越沖地震（計算）
100
100
Fault Normal
Fault Parallel
80
80
simulation
60
60
simulation
40
observation
observation
20
0
25
30
35
40
45
50
Velocity(kine)
Velocity(kine)
40
20
0
25
-20
-20
-40
-40
-60
-60
-80
Time(s)
（釜江・川辺、2007）
-80
30
35
40
Time(s)
45
50
２００７年能登半島地震
（池田ほか、2007）
傾斜角 66°
２００７年能登半島地震の強震記録
350
350
Fault Normal
300
250
velocity (cm/s)
velocity (cm/s)
300
Fault Parallel
ISK003
ISK005
ISK006
200
150
100
200
150
100
50
50
0
0
0
2
4
6
period (s)
8
10
ISK003
ISK005
ISK006
250
0
2
4
6
period (s)
8
10
2004年新潟県中越地震（釜江ほか、2005）
139°E
30'E
30'N
30'N
NIG017
水仙の家
JMA小千谷
JMA山古志
FN(N59W)
FP(N31E)
NIG019
JMA川口
NIG020
傾斜角 = 52°
（北西傾斜）
NIG021
37°N
0
30km
30'E
NIG022
37°N
139°E
20) Kamae, K., T. Ikeda, and S. Miwa: Source model composed of asperities for
the 2004 Mid Niigata Prefecture, Japan, earthquake (MJMA=6.8) by the forward
modeling using the empirical Green's function method,
Earth Planets and Space, Vol.57,pp.533-538,2005
2004年新潟県中越地震の強震記録
2004年新潟県中越地震の強震記録
500
450
400
Fault Parallel
450
400
NIGO22
350
300
velocity (cm/s)
velocity (m/s)
500
Fault Normal
NIGO20
250
NIGO21
200
150
NIGO17
NIGO22
NIGO20
NIGO21
NIGO17
350
300
250
200
150
100
50
100
0
0
50
0
1
2
3
4
5
6
7
0
8
1
2
3
500
Fault Normal
450
350
velocity (cm/s)
velocity (cm/s)
400
JMA山古志
JMA川口
300
水仙の家
250
200
150
150
0
0
period (s)
5
6
7
8
水仙の家
200
50
4
JMA川口
250
50
3
8
JMA山古志
300
100
2
7
350
100
1
6
Fault Parallel
450
400
0
5
period (s)
period (s)
500
4
0
1
2
3
4
period (s)
5
6
7
8
高傾斜角＋堆積層の影響？？
活断層研究センター
（http://unit.aist.go.jp/actfault/niigata/ch
ishitsu.html）
Kato他、2005
http://www.eri.utokyo.ac.jp/akato/chuets
u.html

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