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 (L
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
ホームページを大幅更新
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
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。