久々更新

月ごとの更新数が指数関数的に減っている。
単純に最近はここにメモしなくて、手元のメモ用紙に書き込んでいるからに過ぎないのだけれども。シュウロンがいよいよ大詰めといった感じ。どこまでやれるだろうか。

今年はいろいろなことがありましたが、小さな目標を立てていました。
それは、仕事を後回しにして直前にあわてることがないようにするということ。
そのためにちょっと手を付けては寝かしておくということを心がけました。そこそこうまく回っていた気がします。

また今年も沢山の疑問が生まれました。その多くは未だに納得できないものばかりで整理できていません。来年もまた疑問を増やせるように過ごす事が出来たらいいのですが（もちろん減らすことも大事）。

確率論的波形の内挿

について調べた。
地震動波形の確率論的推定に関しては、現在ではそれほど活発には行われていないように思える。もしそうでなかったらすいません・・・。この理由は何だろうか。

WCEE帰国

昨日帰りました。
いろいろと勉強になりました。
のちほど追加

森本・富樫断層帯

断層モデルの作成方法について　森本・富樫断層帯の評価

・活断層で発生する地震の強震動評価のレシピ（地震調査委員会）に沿って行っている。

・活断層で発生する地震は海溝型の地震に比べて、地震活動間隔が長いために、過去の活動の記録から断層モデルを設定しなければならないために、モデルの不確定性が大きくなる。そうした不確定性を考慮して複数のモデルを想定することが望ましい。

① 巨視的震源特性

(１) 断層の幾何学的位置

新編日本の活断層、都市圏活断層図などをもとに設定。付近に複数の断層が存在する場合には松田（1900）の方法で起震断層を設定。セグメント分けを行う。

(２) 断層の大きさ、深度

長さLについては、(１)で想定した起震断層の形状をもとにする。幅については

W=L (LWmax)

内陸の活断層地震の幅Wはある規模以上の地震に対して飽和し一定値となる。

Ws : 地震発生層の厚さ(20km以内)、Ws=Hd(深さ限界)-Hs(浅さ限界)、Wmax = Ws/sinθ

HdとHsは微小地震の深さ限界から求められる。

(３) 地震規模（地震モーメント）

地震モーメントMoと震源断層Sの関係は、

S=2.23*10^-15*Mo^2/3

となる。しかしこの式は過去の大地震の強震動インバージョン結果をもとに設定されているために適用範囲は制限される。複数の地震セグメントが同時に動く場合には、地震セグメントの面積の総和を震源断層の面積とする。ここのセグメントへの地震モーメントの振り分けは、

Moi = Mo * Si^3/2 /∑Si^3/2

(４) 平均すべり量

Mo = μ*D*S

剛性率については地震発生層の密度、S波速度から算定する。

② 微視的震源パラメータ

(１) アスペリティの位置・個数

震度の浅いアスペリティの位置が地震断層の変位の大きい領域によく対応することが明らかにされている。活断層においても詳細な変位分布が把握できれば、アスペリティの位置をある程度特定可能。

・トレンチ調査等で大きな変位量が観測された地点の付近

・防災上の観点から影響が大きいと推定される付近

・強震動予測結果のばらつき

個数は

・一地震あたり平均2.6個

・想定地震の規模が大きくなるにつれ、セグメント数も増えアスペリティーの数も増える

以上を参照して、1セグメントごとに１～２個のアスペリティを設定。

(２) アスペリティの面積

アスペリティの総面積は短周期レベルと密接に関係する。よって、短周期レベルの値を推定してから算定する。

A = 2.46 * 10^17 * Mo^1/3

アスペリティーを半径rの円形クラックと仮定すると

r = (7π/4)*(Mo/A*R) *β^2

R : 円形の断層と仮定したときの半径、β : 震源域のS波速度

研究成果からは内陸地震によるアスペリティ総面積は、全断層総面積の平均22%、15～27%である。アスペリティーがセグメントに二つあるときは面積の割り振りは16:6、2:1となる見方がある。（この結果と検証用の過去の地震波形データが一致しない場合は、子の解析結果を優先してパラメータを決定する。）

(３) アスペリティ・背景領域の平均すべり量

アスペリティの平均すべり量は震源断層全体の平均すべり量Dの2倍とする。

Da=α*D　(α=2)

背景領域の平均すべり量は、全体の地震モーメントからアスペリティの地震モーメントを引いたもので

Db= Mob/(μ*Sb),　Mob = Mo – Moa,　Moa = μ*Da*Sa

個々のアスペリティの平均すべり量Daiは経験的に、各アスペリティの平均すべり量Daiとアスペリティの面積Saの比が等しくなることから、

Dai = (ri/Σri^3)*Da

この結果とトレンチ調査での推定値が大きく異なる場合にはαを設定しなおす。

(４) アスペリティの平均応力降下量・実効応力及び背景領域の実効応力

アスペリティの平均応力降下量⊿σaは

⊿σa=(7/16)*Mo/(r^2*R)

アスペリティが複数あるときには各アスペリティの平均応力降下量はアスペリティ全体の平均応力降下量に一致し、全て等しいとする。実効応力は平均応力降下量に等しいとする。背景領域の実効応力は、比例関係からアスペリティの個数がセグメントに1つの場合、

σb = (Db/Wb)/(Da/Wa)*σa

アスペリティが複数の場合、

σb＝(Db/Wb)*(π^1/2 /Da)*r*∑ri^3*σa

背景領域が矩形でない場合はW = (S/2)^1/2

(５) fmax

6Hzを採用する。

(６) すべり速度時間関数

中村・宮武の近似式を用いる。

③ その他の震源特性

(１) 平均破壊伝搬速度

Vr = 0.72 * Vs

(２) 破壊開始点

活断層の分岐形態と破壊開始点および破壊進行方向との関係についてのモデル化に基づき、破壊開始点の位置を推定する。

・アスペリティの外部に存在する傾向がある。

・内陸の横ずれ断層は深い方から浅い方へ破壊が進む傾向にあるため、断層の下部に設定する。

(３) 破壊形態

破壊開始点から放射状に割れていくものとし、異なるセグメント間では最も早く破壊が到達する地点から破壊が放射状に伝搬していくと仮定する。なお、セグメント間の破壊伝搬時刻差は

・セグメント間が連続している場合にはそのまま連続的な破壊伝搬を仮定

・離れている場合にはセグメント間のS波の伝搬を仮定して算出する

メモ

http://gadget.cre8system.jp/life_hacks/firefoxubiquity.html

ホームページを大幅更新

かなりいい感じ。
構想通り行った、あとはブックマークと論文の整理ができるサイト見つけられればいいのだけれど。

模擬地震動プログラムを走らせた。模擬地震動って、速度応答スペクトルをターゲットにしているだけなのに、他の指標も意外と安定性があることが確認できた。なんでだろ。速度スペクトルと相関の低い指標はそうでもないんだろうか？確認してみよう。
結局、観測波形と決定的に違う所ってなんだろう。一つの波を見たときの、指標間の関係性が決定的に異なるのか？じゃあ結局相関の話になっていくんだろか。わからないことだらけだ。

経験的グリーン関数の研究のこと忘れておった。どんな地震でも振幅が小さければ震源特性、伝搬特性関係なくあのような波形が得られるのでは。ひまになったら考察してみよう。

WCEE poster

posterを手探りながら作成中。こんなに文字が多くていいのかしら。
模擬地震動のプログラム作成一応終了。
WCEEに行く前にそれなりの結果を出しておきたい。
強震動のプログラムの使い方を聞いておかなくては。

鍋会を久しぶりに。
ジム行った。時が過ぎるのが早すぎるこの頃。

matlab fft係数

どうなってんのや。

homepageについて

ホームページビルダーでシコシコ作っていたが、最近googleなどのサービスを有効活用すればその必要はないことがうっすらわかってきた。
研究メモ　→　blogger
reserch →　googleドキュメント
link →　googleブックマーク、はてぶ
favarite →　google photo fricker
てな具合に。

研究室のホームページが'東京大学　高田研究室'の検索ワードで1位になっていた。
何が原因だろうか。

今日
模擬地震動のmatlabプログラム
WCEEのポスター作り

運動　なし　明日こそはジムへ

ジャーナル・クラブ ちょっとやってみようか

引用　クオリア日記 9/29

私の研究室では、大学院生たちが集まって、週に１、２回ゼミを行う。メンバーが研究の進捗状況を報告する他、それぞれが興味を持った論文を紹介する 「ジャーナル・クラブ」をする。「ジャーナル・クラブ」はもともとイギリスで始まった慣習で、論文が掲載される雑誌（ジャーナル）をめぐる会合というよう な意味である。
　論文を他人に紹介するということは、研究者として良いトレーニングになる。内容をきちんと把握していないと、他人に説明ができない。研究の方法やグラフのデータの解釈など、十分に理解していなければ、他人に自信を持って語ることができない。
　だいたい、修士に入学してきた頃は、どんな人でも論文を読むのに一週間くらいはかかる。その分野のことを何も知らないし、専門用語を含む英語力も足りな いからである。それが、場数を積み重ねて博士課程に進むうちに、徐々に速く読めるようになる。博士を修了する頃には、２、３時間あればだいたいのことはわ かる。

夏の終わり

9月も残り半分を過ぎ、夏の終わりを感じています。
この先の予定
・報告会
・WCEE準備
・WCEE
帰ってきたら10月も中旬であることを考えると、この2週間である程度研究も進めておかなくてはならない。

まずは報告会の準備から。
リスク評価理論のセッションのまとめでもやりましょうか。
2008年（広島）：リスクの再分解、ポートフォリオ（八木、鹿島）、避難リスク（森先生）、スワップ・トリガー条件（高橋さん、渡部さん）
2007年（福岡）：
2006年（神奈川）：
とりあえず、セッションの成立時期と研究傾向の流れを見ていきましょう。

WCEE
ポスターを作る必要がありますので、ポスター見本のようなものがあるといい。
誰かないでしょうかね。

修論
・模擬地震動、強震動予測で波形テーブルを作ってみることをまずやってみよう。
どう違うのか、どうして違うのか、考察しましょう。
・外挿、内挿のための知識
・波形分析の手法

とこんな感じか。

プロジェクトをやりたい
自分の研究だけでなく、目的を持って勉強をして欲しいため。
・研究の歴史・流れ研究会
・地震災害版シムシティー作成研究会（現在提案されている確率論的評価で、例えば過去100年間をシミュレーションしてみるとどの程度現実と違うのか？）
・修士学生の研究会（主にプログラムに関して、その過程で例えば地震動評価の手法を学ぶなど）


ホームページ　
favorite のページの充実　今までしてきた旅行についてまとめてみようかと考えている。
2004年10月?　直島・香川
2005年3月?　　インド
2005年9月　北海道
2006年3月?　福岡→京都
2006年9月　北海道
2007年3月　沖縄
2007年9月　福岡→長崎→岡山
2008年9月　広島

9月12日 meeting

先の面接での融合の話。

融合という言葉は余りよくないとのこと。それはなんとなくわかっていたが、いろいろなレポートを読んでみるとそのように書いてあることが多いため、なんとなくつられて使っていた。誤解を招くだろう。

確定論はあくまで、確率論で行っている事のひとつの事象に過ぎず、対立のような構造はまったくとっていない。正直、確定論・確率論の話を出して過剰反応するのはもう古い。若い人たちはまったく違和感なく、受け入れることが出来てるのではないだろうか。

修士論文の方向性についての話

久保先生にも言われてしまったが、まず何をするというところの話。大きな研究の将来像は見えているが、道のりは霞がかっている。とりあえず、現在のPSHAの枠組みの高度化という位置づけから何が出来るのかを考える。

波形の距離減衰式の妥当性の話

従来評価と比較して優れている点をきちんと整理しておく必要がある。

従来評価とは、vector-value、模擬地震動などの手法との比較である。これらの手法はパラメータの平均的特性を考えて、地震動を作成するが、波形の距離減衰式は観測波形をそのまま用いる。比較してどうなんだ。

外そう、内そうのはなし。

PSHAの既往研究まとめ

想定地震に関する清水の報告書

もう少し、足元を見つつ地道に積み上げていくことをやっていかねばならない。

そして、建築構造における研究は一度社会に出ないと、全体像がまったく見えてこないような気がしている。論文を見ても、整合性が取れていなくて気持ちの悪いことが多い。現状より高度にということはわかるが、それが現場で求められているのか、ついてきているのかさっぱりわからない。お偉いさんだけの話になっていないか。

最近の出来事、これからの予定

D面接が終わった。

次はAIJの発表パワポ作り。

発表練習が終われば、ミーティング。

そしてそれが終われば広島

修論そろそろ固めていかなければ。

距離減衰式 議論のテーマ

河角（1954）、坪井（1954）

距離減衰式の最初の研究　Kanai (1957)

距離減衰式の基本：　地震動振幅が震源からの距離が遠くなるほど小さく、マグニチュードが大きくなるほど、また地盤が軟らかくなるほど大きくなる。

物理的特性を反映した距離減衰式を導く方向性

目的変数：　PGA、PGV、PGD、Sa、エネルギースペクトル、震度、スペクトルインテンシティー(SI)

説明変数：　マグニチュード、距離、地盤種別・平均S波速度

マグニチュード：　気象庁マグニチュードMj（5s, MLのクローン）、ローカルマグニチュードML (Richter 南カリフォルニア )、表面波マグニチュードMs (20s 浅い地震) ,　実体波マグニチュードMb (1s 深い地震)、モーメントマグニチュードMw(Moとの対応)

距離：震源距離(X)、震央距離(⊿、震源に近づくにつれ⊿→0となり振幅が飽和する効果を防ぐために⊿+Hを用いることも多い、Hは30km前後）、断層距離、断層面を微小面積に分割し各分割面を点震源と仮定する、等価震源距離

サイト：サイトごとに地盤定数cを決定する方法、地盤を表層S波速度で分類する、

震源深さ：遠方では震源深さが深くなるほど最大加速度は大きくなる、震源深さの依存性は1秒以上の周期では影響が少ない、深い震源ではストレスドロップが高いこと、太平洋プレート内のhigh-Qゾーンを地震波が伝わるから

震源メカニズム：断層滑りの型（逆断層>横ずれ断層＞正断層）、ラディエーションパターン（短周期で方位依存性が小さい、長周期でなければ無視できる）、破壊伝搬の方向（ディレクティビティ、経験式への補正係数の検討がある程度）、長周期パルス波（アスペリティサイズ、Mwの依存性、断層が地表に到達する場合しない場合）

地域性：high-Qとlow-Qゾーンの影響（やや深発地震が太平洋側で過小評価、日本海側で過大評価になりかねない）など

データ：回帰分析の際のデータの偏り（マグニチュードと距離の強い相関関係、トリガー式の観測システムの場合は距離減衰式の回帰係数が小さくなる、トリガーがひかれなかったサイトのある距離からはデータに含めない方が良い、10cm/s^2くらいにすればよい）

回帰モデル：マグニチュードに関するスケーリング（Mの一次式ではコーナー周波数による震源スペクトルの非線形性を考慮できない、よってM^2の項を導入する必要がある、係数は‐で上に凸のモデルとなる、スケーリング則とはMが増加した時の振幅の増加量を表し、一次式なら係数、二次式であればMを偏微分したものとなる）

遠方における距離減衰モデル：幾何減衰(-n*logX　一様無限媒質で1、一様半無限媒質で1/2)、粘性減衰（-b*X、bは伝播経路Qの関数となる）

近距離の距離減衰モデル：震源域における短周期地震動の飽和（地盤の非線形性や位相の相殺→振幅が震源近くで飽和する条件を付ける、断層面を小領域に分割する、等価震源距離）

回帰方法：重回帰分析の問題点→二重回帰分析、最尤法

近年における距離減衰式

内山泰生、翠川三郎：震源深さの影響を考慮した工学的基盤における応答スペクトルの距離減衰式

応答スペクトル、工学的基盤におけるスペクトルを評価、震源深さを考慮した（幾何減衰として震源深さ30km以上の地震に与えた）

大野晋・高橋克也、源栄正人：カリフォルニア強震記録に基づく水平動・上下動の距離減衰式と日本の内陸地震への適用

安中正・山崎文雄・片平冬樹：気象庁87型強震記録を用いた最大地動および応答スペクトル推定式の提案

司・翠川：断層タイプ及び地盤特性を考慮した最大加速度・最大速度の距離減衰式

翠川・大竹：震源深さによる距離減衰特性の違いを考慮した地震動最大加速度・最大速度の距離減衰式

強度指標変遷

1933年 Westergaard　地震動の強さを最大加速度ではなく、最大速度であらわすと有効である

1934年 Benioff　地震動の作用力が建物の固有周期に依存することを表す地震応答スペクトルを発表。この中で応答スペクトル曲線の囲む領域の面積をもって地震動の破壊力とした。

1952年　housner  SI　速度応答スペクトルの0.1～2.5sまでの平均値

1961年　金井　速度スペクトル

現在最も汎用的に用いられているものは、PGA、PGVの指標であり、多くの地震危険度マップ（河角マップ等）はPGAの再現期待値で表現されている。しかしその後の研究からPGAは必ずしも被害との相関が大きくないということが現在では認識されている。理論上、地動加速度が有効な破壊力指標となるのは、現実には存在しない完全剛脆性の建物のみである。

このようなことから、それまでPGAで表現されていた地震危険度マップは被害との相関の高い有効加速度への返還を迫られた。現行の欧米の地震危険度マップは加速度応答スペクトル値で表現されている。

構造物に対する地震破壊力は、構造物の周期に依存する。これを表したのがスペクトルである。弾性応答スペクトルは構造物が弾性域を超えて降伏した状態、もしくは劣化した状態、すなわち構造物の崩壊にかかわるような問題にはその有効性が失われる。

1971年　長橋純男、小林啓美　地震動強さを評価する簡便な指標としての地震動最大振幅

弾塑性系の履歴型応答スペクトル　塑性応答に関して比例関係にあるのは短周期（0.3s）以下ではPGA、比較的長周期域(0.5～2.0s)ではPGV、さらに長周期ではPGDという結果が得られており、PGA、PGVが使用されている。

しかし、この弾塑性系の応答スペクトルは構造物の劣化の際には破壊過程を扱えないという欠点がある。これを解決したのがエネルギー入力スペクトルであり、

Berg Thomaides(1960) エネルギー規範式の提案

加藤・秋山(1976) 多質点系に応用

Murphy・Bycroft(1956)　非線形性の形態には本質的に依存しない

桑村ら(1992) エネルギースペクトルは加速度フーリエ振幅スペクトルを平滑化したものに対応する

ことがわかった。以上からエネルギースペクトルは構造物には依存しない地震動固有のものとみなせるため、地震動強さの指標として有効であると考えられている。

1995年　兵庫県南部地震　エネルギー入力率を考慮する必要性（累積エネルギー入力だけではだめ）

ダンパーの種類

制震構造の分類と特徴

エネルギー吸収機構　履歴減衰（鋼製弾塑性ダンパー、力が変位に依存、バイリニア型）　粘性減衰（オイルダンパー、抵抗力が速度に依存、正比例、リリーフ機構が付いているとバイリニア）

付加質量機構　パッシブ（TMD　tuned mass damper、建物の振動を可動質量の運動エネルギーに変換し、ダンパーで吸収する）　ハイブリッド（HMD hybrid tuned mass damper、TMDの効率的作動）アクティブ(AMD active tuned mass damper)

可変機構　可変剛性（AVS active variable stiffness 構造物の剛性の制御、振動応答低減）可変減衰（AVD active variable damping　構造物の減衰を制御、振動応答低減）

耐震補強への応用　耐震診断においては強度指標Cと靭性指標Fの積C*Fで耐震性能が評価されることとなるが、Cの向上には耐震壁の増設、Fの向上には柱の鋼板巻き補強が考えられる。そのなかで制震補強はC*Fの値を低減することに値する。

設計における地震動評価

1891年濃尾地震（レンガ造の構造物の破壊）

1923年関東大震災

1924年佐野利器　水平力（W×震度K）K>0.1 本郷地震研究所における地震計の値から。材料安全率が3倍であるので、本郷より震度が3倍であった下町でも終局強度で耐えられるとの判断。建物の高層部には地表面より大きな入力があることを考慮に入れていない→新耐震まで待たなくてはならな

柔剛論争

1950年建築基準法　短期・長期荷重K>0.2となったが、部材の安全率は1/2になっているため、地震荷重レベルとしては変わらない。

1970年建築基準法改正（帯筋規定、高さ制限撤廃）

1981年新耐震設計法（1968年十勝沖地震、1978年宮城県沖地震) →　耐震診断の必要性

地震動研究、地震応答解析、地震被害例

一次設計（従来の震度法との連続性）と二次設計（終局強度の確認）に分離

1995年兵庫県南部地震

性能表示（新耐震法で設計される建物に対しては、耐震性能について設計者と所有者の共通理解が必要）と耐震診断（震度法で建てられたものについては耐震診断、補強が必要）

2000年建築基準法改正

性能規定型設計法への移行（免震構造の導入、輸入建材の新工法、新材料の導入の円滑化、設計法として限界耐力設計法、エネルギー法）

設計方法は基本的に許容応力度設計、限界耐力設計、時刻歴応答解析、エネルギー法の4つ。回り道の静的検証法が用いられるのは、時刻歴応答解析による構造安全性の確認は大臣認定となっているから。この主な理由としては、多質点による時刻暦応答解析は応答スペクトルに一致する時刻歴が無数に存在するため、想定した一つの地震動に対する応答の特解を示しているに過ぎない。時刻歴解析ではここの解析過程の妥当性や結果の評価について高度の判断が必要で、建築主事の確認範囲を超えていると考えられている。

模擬地震動波形の採用、サイト波

2000年建築基準法改正　告示スペクトルに基づく告示波

超高層では観測波形3波、告示波3波（長周期成分を持つ観測波形の位相特性を採用、直下型位相特性、ランダムな位相特性）、もしくはサイト波を利用することが多い。