homepageについて
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
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
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
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。
地震動評価 まとめ 論文
理論的手法 ：断層モデルの理論に基づいて震源特性を求め、地震波の伝播特性と表層地盤の増幅特性を弾性波動論により理論的に求める方法。サイト特性については経験的に求めたものを利用することも可能。○震源域での破壊過程と盆地等の地形的影響を反映したやや長周期の地震動を精度よく予測可能 ×短周期の評価が出来ない ×必要な情報が多すぎる
半経験的手法（経験的手法）：予測値点で得られた中小地震観測記録を要素波として、断層モデルの考え方に基づきこれを多数重ね合わせて大地震の地震動を評価 ○震源の破壊特性とサイト固有の特性を反映した予測が可能 ×波形がなくては行えない
Hartzell, S. H.: Earthquake aftershock as Green’s function
Irikura, K.: Prediction of strong acceleration motions using empirical Green’s function
Dan,k. et al : a semi-empirical method to synthesize earthquake ground motions based on approximate far-field shear wave displacement
武村雅之、池浦友則：震源の不均質すべりを考慮した半経験的地震動評価
釜江克宏、入倉孝次郎、福知保長：地域的な震源スケーリング則を用いた大地震(M7級)のための設計用地震動予測
池田隆明、釜江克宏、三輪滋、入倉孝次郎：経験的グリーン関数法を用いた 2000 年鳥取県西部地震の震源のモデル化と強震動シミュレーション
半経験的手法（統計的手法）：多数の地震観測記録を処理して得られた平均的特性を有する要素波を作成し、断層モデルの考え方に基づきこれを多数重ね合わせて大地震の地震動を評価。地盤増幅は別途評価。 ○観測波形がなくても良い ○震源過程を反映 ×サイト特性のうち盆地の評価が難しい
釜江克宏、入倉孝次郎、福知保長：地震のスケーリング則に基づいた大地震時の強震動予測－統計的波形合成法による予測―
佐藤智美、川瀬博、佐藤隆明：観測記録から同定した地震動の統計的性質と地盤の非線形性を考慮した強震動予測
伊藤茂郎、久原寛之、川瀬博：K-NETデータから抽出した地震動の統計的性質とそれを用いた波形合成用グリーン関数の作成
経験的手法 ：多数の地震観測記録を統計的に処理し得られた回帰モデルを用いて予測する方法。PGA、PGV、応答スペクトルなどの地震動指標と、経時特性をもちいて波形を作成する ○観測値の平均的特性を反映した予測値が得られる ×震源域での破壊過程を反映することは難しい
ハイブリット法：長周期帯域は理論的方法、短周期帯域は半経験的方法でそれらを合成する方法 ○それぞれの手法に適した周期帯域を利用した広周期帯域の強震動予測が行える ×マッチング周期の選択が重要
kamae, K. A technique for simulating strong ground motion using hybrid Green’s function.
入倉孝次郎、釜江克宏：1948年福井地震の強震動―ハイブリット法による広周期帯域強震動の再現―
ハザード研究歴史
大きな流れ
歴史地震資料に基づいて地震動強さを順序統計量として解析するもの（地域係数等の地震荷重を設定する上での資料）
地震活動の確率モデルを取り入れた方法（Cornellの手法）
低頻度・巨大災害の解釈と対処、強震動予測手法の発展(兵庫県南部地震の被害)
黎明期の研究
累積頻度による分布
河角（1951）：累積頻度分布による推定を用いている。この場合、統計年数をTp、再現期間をtとすれば、累積頻度t/Tpに対応する分位点から再現期待値を求める。この方法で安定した再現期待値を求めるためには少なくともTpがtの数倍以上あることが必要。本研究では統計年数がおよそ２０年弱になるため、この結果を再現期間５０年のハザード評価に用いる障害を考える必要がある。河角の研究においては歴史地震の結果が時代、地域によって必ずしも均質に得られてはおらず、この障害をできるだけ小さくする工夫がある。地域係数をはじめとする設計の地震荷重の設定の基礎資料として利用された。
極値分布への当てはめによる推定
最大値を考える際には極値分布から再現期待値を推定するほうが最大値の特性をよく表せる場合が多い。
地震発生の確率モデルによる推定
Cornell(1968)：Engineering Seismic Hazard
時間的分布はポアソン分布、規模的分布は指数分布、空間分布は一様分布、地震動指標には距離減衰式を用いる。
1970～1980年代の日本においては各設計基準が大きく改訂される時期で、ここの地点を評価するというよりは日本全体を概観するような研究が多くみられた。
1981年新耐震に向けて、これまでの提案されたハザードマップを比較検討するような研究がすすめられた（尾崎ほか）
非定常なモデルへ
活断層→固有マグニチュードと平均活動期間
プレート境界→固有マグニチュードと平均活動期間
バックグラウンド地震→グーテンベルグリヒター、BPTモデル、定常ポアソン
ハザード評価結果をより多様な観点から解釈することを意図した研究
亀田・石川(1988)：ハザード適合マグニチュード・震央距離による地震危険度解析の拡張
単一の地震動強さのみの取扱いを拡張して複数のパラメータの同時評価法を目指した。
石川・亀田(1990)：地震危険度解析に基づく想定地震の選定法 確率論的地震ハザード評価に基づいてシナリオ地震を選定しようという試み
Robin. K. Mcguire ：Probabilistic seismic hazard analysis and design earthquakes: Closing the loop deaggregationの概念、確率論的想定地震
その後の複数指標を用いたPSHAの高度化
P.Bazzuro and C.A.Cornell：vector-valued probabilistic seismic hazard analysis (VPSHA)
高田・下村：経時特性を考慮した確率論的地震ハザード評価に関する研究
林・福島・矢代：最大加速度と最大速度を地震動指標に用いた確率論的地震ハザード評価
兵庫県南部地震(1995)
低頻度巨大災害の確率論的解釈と今後の対処が必要となった。→耐震設計や地域防災計画に際して、地震発生確率がきわめて低い活断層については発生頻度の問題ではなく、地震の発生を前提とした地震動評価をすべきという、想定地震の考え方が強く評価されるようになった（強震動予測技術の向上、これを用いた神戸付近の強震動の再現に成功?）。→しかしいつ発生するかも分からない活断層の活動をすべて想定して耐震設計や地域防災計画を立案することは経済性の面からも疑問。→ 要注意活断層の洗い出し、活断層を考慮したハザード評価の重要性、想定地震による地震動とハザードレベルとの関係の明確化の必要性
地震調査研究推進本部地震調査委員会「基盤的調査観測の対象活断層」全国98活断層の調査
防災科研地震動地図 司・翠川式（PGV）、翠川ら（計測震度）
石川・亀田(1990)：確率論的想定地震の概念
平均的な特性から地域特性を考慮し多様性を取り入れた評価へ
Tothong P., Cornell C.A., and Baker J.W., 2007. Explicit directivity-pulse inclusion in probabilistic seismic hazard analysis, Earthquake Spectra, 23 (4), 867-891.
他にも近距離のハザード解析においてはディレクティビティー等を考慮した研究が考えられる。
