広帯域強震動予測のためのすべり時間関数の設定 #倉橋奨（愛工大） 、入倉孝次郎（愛工大） 、吉田邦一（地盤研） 、宮腰研（地盤研） Slip velocity time function for predicting broadband strong-ground motions from inland crustal earthquakes #Susumu Kurahashi (AIT), Kojiro Irikura(AIT), Kunikazu Yoshida (GRI) and Ken Miyakoshi (GRI) １．はじめに 強震動予測は、これまで木造家屋や中低層建物の被害に関係する 0.1 – 2.0 秒の短周期域の地震動を対象として行われてきた。近年の地震では、超高層 建物や大型石油タンクなど長周期構造物の被害が頻発しており、より長周期 域も含む広帯域の強震動予測の精度向上が重要課題となっている。活断層調 査や海溝域などの過去の地震活動の調査で、将来発生可能性のある地震の震 源断層が特定されたとき、強震動予測を行うには、巨視的震源パラメータと 微視的震源パラメータの推定が必要となる。 巨視的震源パラメータとしては、震源断層の大きさや地震モーメントなど、 微 視 的 震 源 パ ラ メ ー タ と し て は 、 強 震 動 生 成 域 (strong-motion-generation-area: SMGA)の大きさとそこでの応力降下量な ど、その他のパラメータとして、破壊の始まりや破壊伝播速度など、の設定 が必要とされる。これらのパラメータを用いて地震動波形のシミュレーショ ンを行うには、強震動生成域および背景領域でのすべり速度時間関数の設定 が必要とされる。 経験的グリーン関数法により、地震動のシミュレーションを行うときは、 SMGA から生成される地震動と経験的グリーン関数として用いる地震動の 両方がω-2 のスペクトル特性を持つことから、双方のすべり時間関数の違い が補正関数として特有の形で与えられるため、対象地震のすべり時間関数を 個別に決める必要はない。対象地震のすべり速度時間関数は、経験的グリー ン関数を構成するすべり速度時間関数と補正関数の重畳で定義される。対象 地震の地震動評価のため、経験的グリーン関数として用いる小地震の記録が ない場合には、小地震の地震動を統計的に模擬した統計的グリーン関数が用 いられるが、その場合のすべり速度時間関数は経験的グリーン関数と同様に 設定される。 しかしながら、経験的グリーン関数は、小地震からの地震動であるため、一 般に大地震の長周期の地震動を推定するとき精度が十分に保障されない可能 性がある。そのため、長周期域の地震動は震源域から観測点までの詳細な地 震波速度構造を用いて、数値的にシミュレーションを行う必要がある。震源 断層からの地震動を数値的に評価するには、一般に最適なすべり速度時間関 数を用い、最大速度やすべり継続時間（立ち上がり時間：ライズタイム）な どのパラメータの設定が必要とされる。 したがって、短周期域を対象として経験的グリーン関数法や統計的グリー ン関数法で設定されるすべり速度時間関数と長周期域を対象として設定され るすべり速度時間関数は、必ずしも同一の性質をもつものではない。広帯域 地震動のシミュレーションの精度向上には、短周期域と長周期域で別々に計 算される地震動をなめらかに足し合わせることが不可欠であり、そのために は、短周期域と長周期域でそれぞれ設定されるすべり速度時間関数の物理的 に整合性を検討する必要がある。 ここでは、波形インバージョン結果を基に設定した SMGA 震源モデルか ら、短周期域と長周期域の地震動シミュレーションを実施し、本論の検討の 一つであるすべり速度時間関数に必要なライズタイムを比較した。対象とし た地震は、ここでは 2008 年岩手・宮城内陸地震とした。 ２．短周期域と長周期域の強震動シミュレーション 短周期域の地震動シミュレーションには経験的グリーン関数法を、長周期 域には離散化波数法を利用し、観測波形に合う震源モデルを構築した。離散 化波数法でのすべり時間速度関数は smoothed ramp function を用いた。 震源モデルとして吉田他(2014)による波形インバージョン結果のピークモ ーメントレート（PMR）の大きい部分を切り出した部分を SMGA とした（吉 田他,2014）。なお、今回の解析には、強震動の主要部分に寄与する２つの強 震動生成域（SMGA1 と SMGA2）を対象とした。SMGA1（断層幅：5.2km） は震源近傍域のやや小さい SMGA で、SMGA2（断層幅：10.4km）は震源 の南に位置するもっとも大きな SMGA である。 解析の結果、SMGA2 のライズタイムは、経験的グリーン関数法では 0.72 秒、離散化波数法では 1.1 秒となり、若干経験的グリーン関数法の方が小さ くなった。短周期域と長周期域のライズタイムの違いについては、影響のあ る周期範囲が異なるためと考えられる。これらのライズタイムより計算され る、断層面積と破壊伝播速度とライズタイムの関係式（式１）のαは、それ ぞれ 0.19、0.29 となり、Day(1982)による 0.5 の値よりも小さい値となった。 tr＝αW / Vr （式１） SMGA1（と SMGA2 のライズタイムを比較すると、SMGA2 の方が大き いが、αの値はほぼ同じ値となり、断層が大きくなるとライズタイムも長く なることが示唆される。
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