平成１９年度長周期地震動対策に関する調査

【資料 1-1 】予測長周期地震動作成・検証　　　　　　　　　　　　　関口春子（京都大学防災研究所）

【資料 1-2 】超高層ビルの揺れと補強対策　　　　　　　　　　　　　　小鹿紀英（小堀鐸二研究所）

【資料 1-3 】超高層ビルにおける建築内施設の補強対策　 　　　　　　及び家具等の固定対策の検討　　　　　　　　　　　田村和夫（ ( 株）大崎総合研究所）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

予測長周期地震動の作成・検証　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　

関口春子（京都大学・防災研究所）

平成 19年度長周期地震動対策に関する調査

資料１－１（非公開資料）

2008年 11月 20日

日本建築学会

長周期地震動対策関係省庁連絡会議（第 5回）

3

予測長周期地震動の作成と検証

Ⅰ ．予測地震動の検証１）これまで地域ごとに予測された様々な長周期地震動

（提供波）のうち，南海地震時の大阪地域における地震動を対象とし，その波形の比較を行って提供波の特性を評価

２）予測地震動のための震源モデルと地下構造モデルを入れ替えることによって得られる予測波を作成し，その特性の比較と評価を実施

Ⅱ ．新たな知見に基づく予測地震動の作成　震源モデルと地殻・地盤構造モデルの組み合わせによ

る　予測地震動の作成を実施

4

沈み込み帯の堆積物 堆積層による増幅

盆地生成・転換表面波

海溝型巨大地震

１）南海地震提供波を用いた地震動特性の評価

予測長周期地震動の作成と検証

大阪盆地内の計算波形等の提供波を用いて評価を実施

5

福島観測点における提供波等の比較（速度波形３－２０秒BPF ）

予測長周期地震動の作成と検証

同じ観測点・震源でも、地震波形やスペクトルに違いが生じる

南海地震提供波 ( 同一観測点）における相違

6

南海地震提供波の相違点

震源モデル ○ 専門調査会※モデル○ 地震調査委員会モデル

堆積盆地構造モデル ○ 産業技術総合研究所（産総研）モデル○ 地域地盤環境研究所（地盤研）モデル

地殻構造モデル ほぼ差異なし

予測長周期地震動の作成と検証

※ 中央防災会議「東南海、南海地震等に関する専門調査会」

7

予測長周期地震動の作成と検証

ケース 震源モデル 堆積盆地構造モデル

産総研波 AIST 1 専門調査会参照モデル① 産総研参照モデル①

産総研波 ( 追加） AIST 2 専門調査会参照モデル① 産総研モデル

釜江・川辺波 K&K 地震調査委員会参照モデル 産総研参照モデル②

鶴来波 Tsurugi

専門調査会参照モデル② 地盤研モデル

岩城・岩田波 I&I 専門調査会参照モデル①’ 地盤研参照モデル

本検討の提供波等のモデル諸元

＊オリジナルモデルにパラメータ等の調整を加えたものを「参照モデル」とする＊鶴来波は他の専門調査会参照モデルと設定手法が若干異なる

＊岩城・岩田波は、「大都市大震災軽減化特別プロジェクト」等で行われたプレート境界深度の知見を反映させて新たに作成した予測地震動（テーマⅡ）

8

予測長周期地震動の作成と検証

震源モデルの概要（１）　断層面・破壊様式等

＊左より、断層面の深度、破壊開始時刻、すべり量分布を示す

○ 専門調査会参照モデル①

○ 地震調査委員会参照モデル

9

震源モデル概要（２）震源時間関数・スペクトルの相違

予測長周期地震動の作成と検証

地震調査委員会参照モデル（緑）と専門調査会参照モデル間に相違

専門調査会参照モデル地震調査委員会参照モデル

10

大阪堆積盆地構造モデルの基盤形状

予測長周期地震動の作成と検証

堆積盆地構造モデルの概要

福島観測点 福島観測点

南北測線 南北測線

○ 地盤研モデル○ 産総研モデル

11

南北測線における波形比較（類似震源モデル）

図．南北測線での予測地震動（速度）の東西成分（速度）。周期 3～ 20 秒。縦軸：緯度、横軸：時間（秒）。

予測長周期地震動の作成と検証

・震源モデルはいずれも専門調査会参照モデル・堆積盆地構造モデルによる差異は小さい

AIST 2 I & I

○ 地盤研参照モデル○ 専門調査会参照モデル①

○ 専門調査会参照モデル①’○ 産総研モデル

12

予測長周期地震動の作成と検証

南北測線における波形比較（異なる震源モデル）（１）

○ 専門調査会参照モデル①○ 産総研モデル

○ 地震調査委員会参照モデル②○ 産総研参照モデル②

AIST 2 K&K

・震源モデルの違いが波形の相違に大きく効いている・堆積盆地構造モデルは産総研モデルと産総研参照モデルで類似

震源モデルの違いにより波形の様子が変化

13

予測長周期地震動の作成と検証

南北測線における波形比較（異なる震源モデル）（２）

TsurugiI & I

○ 専門調査会参照モデル①○ 地盤研参照モデル

○ 専門調査会参照モデル②○ 地盤研モデル

・専門調査会参照モデルが震源モデルだが、参照手法が若干異なる

震源モデルの違いが小さくても波形の様子が変化

・堆積盆地構造モデルは地盤研モデルと地盤研参照モデルで類似

14

予測長周期地震動の作成と検証

堆積盆地構造の影響が小さい岩盤地点でも、震源モデルが異なると波形や卓越周期に相違が生じる

大阪盆地外の岩盤地点での予測波形の比較

専門調査会参照モデル②地震調査委員会参照モデル

専門調査会参照モデル①’

専門調査会参照モデル①専門調査会参照モデル①（震源モデル）

15

平成 19年度：まとめ（１）

南海地震を想定した、大阪堆積盆地における５つの予測地震動について、　 ・大阪盆地を南北に縦断する測線での波形の比較　 ・大阪盆地外で、地表が地震基盤相当と考えられる地点における地震記録の比較を実施した。

周期３秒（周波数 0.33Hz ）以上の周期帯域における波形の比較により、〇地殻モデルには各チームの差異はほとんどない。　 （岩盤浅部の情報は少なく、観測記録等の再現によるモデル検証が今後も必要）〇堆積盆地構造モデルは、主として産総研モデル（堀川・他 (2003 ））と地盤研　 モデル（ Kagawa et al.(2004)）によるが、それらの違いによる周期特性の差は小さい。〇提供波の違いの大きな理由は震源モデルによると考えられる

予測長周期地震動の作成と検証

16

沈み込み帯の堆積物 堆積層による増幅

盆地生成・転換表面波

海溝型巨大地震

２）震源モデルと地下構造モデルの入れ替えに　　よる予測地震動の比較・評価

提供波の震源モデル・地下構造モデルを入れ替えた組み合わせで特性を評価

17

予測長周期地震動の作成と検証

ケース 震源モデル 堆積盆地構造モデル

１ 専門調査会参照モデル 産総研モデル

２ 専門調査会参照モデル’(破壊伝播速度割増 )

産総研モデル

３ 専門調査会参照モデル 地盤研モデル

４ 地震調査委員会参照モデル 産総研モデル

５ 地震調査委員会参照モデル 地盤研モデル

検討計算ケース

＊１～３の震源モデルは、いずれも産総研（ AIST1 ）による参照モデル＊４，５の震源モデルは、釜江・川辺（ K＆ K ）による参照モデル

・震源モデル、体積盆地構造モデルを入れ替え、最大速度分布（ PGV ）、波形、スペクトル等を用いて各々の影響を評価

18

予測長周期地震動の作成と検証

PGV の空間分布の比較① （ケース 1⇔ ケース 2 ）

・震源モデル：破壊伝播速度を増加・堆積盆地構造モデル：共通 PGV 増加

19

予測長周期地震動の作成と検証

PGV の空間分布の比較② （ケース 1⇔ ケース 3 ）

・震源モデル：共通・堆積盆地構造モデル：別モデル PGV類似

20

予測長周期地震動の作成と検証

PGV の空間分布の比較③ （ケース 1⇔ ケース 4 ）

・震源モデル：別モデル・堆積盆地構造モデル：共通 異なる PGV分布

21

予測長周期地震動の作成と検証

PGV の空間分布の比較④ （ケース 3⇔ ケース 5 ）

・震源モデル：別モデル・堆積盆地構造モデル：共通 異なる PGV分布

22

平成１９年度：まとめ（２）

　産総研チーム（震源モデル：専門調査会参照モデル）と、釜江・川辺チーム（震源モデル：地震調査委員会参照モデル）の想定南海地震の予測地震動の性質の違いの原因を探るため、それぞれの震源モデルと地盤構造モデルを組み合わせて計算し、PGV分布、代表地点の波形、スペクトルを比較し、評価を行った。

○ 大阪盆地の地盤構造モデルの違いによる影響に比べ、　震源モデルの違いによる影響のほうが大きい。○ 震源モデルの違いによる影響は、単に震源項の違いによるもの　だけでなく震源モデルのすべり量位置の設定にも依存し、　表面波の励起や伝播等の、堆積層の応答の違いが生じるといった　影響が現れる。

予測長周期地震動の作成と検証

今後の課題

○ 長周期地震動予測の高度化に関する検討

１．提供波の地震動特性（卓越周期・レベル・継続時間等）　　の違いの成因についての系統的調査２．予測地震動の空間的変動の系統的調査３．震源断層モデルの高度化，地震記録を用いた　　地盤・地殻構造モデルの検証と高度化