요코하마 모의 지진동(yoko rock)의 특징에 대해서

• 지진동의 설정시의 기본적인 생각은, 이하와 같다.

a 지진동은, 보기 드물게 발생하는 지진동을 레벨 1, 지극히 보기 드물게 발생하는 지진동을 레벨 2로 했다.

b 모의 지진동은, 미나미칸토 지진, 도카이 지진, 도쿄 직하 지진, 요코하마 직하 지진의 4 지진을 상정하고, 그 진원 단충 모델 등을 이용하고, 약간 장 주기 영역까지 추정하기 위해서 “미도리카와·고바야시”의 방법을 이용해, 또 대상 지구 및 주변 지역에서 관측된 지진동 파형을 활용하기 위해 “이리쿠라”의 방법을 채용하고 있다.
“미도리카와·고바야시”의 방법은, 강진계의 관측 데이터에 기초한 경험식을 사용한 반 경험적인 수법이며, 지진 기반(Vs 약 3.0Km/sec)에서의 속도 응답 스펙트럼(h=5%)를 작성한다.또, “이리쿠라”의 방법은, 대지진과 소지진의 상사법칙에 기초하여, 여진 등 소지진의 관측 파형을 요소파로서, 대지진시의 지진 파형을 예측하는 방법이다.실제로 본진의 단층면을 소영역에 분할해, 이 소영역에서 요소파가 발생하는 것으로서 파괴 시간이나 전파 시간의 차이를 고려하여 본진의 파형을 작성하고 있다.

c 모의 지진동의 설정의 순서

(a) “이리쿠라”의 합성파로부터 응답 스펙트럼(h=5%)를 계산한다.
(b) “미도리카와·고바야시”의 방법, “이리쿠라”의 방법에 의한 응답 스펙트럼을 겹친다.
(c) (b)의 응답 스펙트럼의 기하 평균, 표준 편차(σ)를 계산한다.
(d) 기하 평균 +1σ의 응답 스펙트럼을 포락하는 제안 스펙트럼을 설정한다.
(e) 제안 스펙트럼에 적합한 모의 지진동을 작성한다.

d 모의 지진동 파형의 작성
모의 지진동 파형의 작성은, 히라사와·와타베의 “다가의 목표 응답 스펙트럼에 적합한 모의 지진동의 작성”에 따랐다.

a 요코하마 모의 지진동은, 미나토미라이 21 지구 및 신요코하마 지구의 기반(흙 단층 표면 Vs 약 430m/sec)를 상정하고 작성되고 있다.따라서, 거의 같은 기반 특성을 나타내는 것 외 지구에서는 적용 가능하다.또, 요코하마시 총무국 위기 관리 대책실이 책정하고 있는 “지진 맵”에서의 시역 약 150개소의 모의 지진동 등의 활용에 대해서도 향후 기대된다.

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b 지표면에서의 요코하마 모의 지진동

요코하마 모의 지진동은, 미나미칸토 지진, 도카이 지진, 도쿄 직하 지진, 요코하마 직하 지진의 4 지진을 상정했지만, 검토 결과로부터 미나미칸토 지진을 기본으로 작성했다.미나미칸토 지진의 모의 지진동에 대해서는, 미나토미라이 21 지구 및 신요코하마 지구의 지반 모델을 이용하고, 일차원 파동론의 등가 선형법에 의한 응답 계산을 실시해, 지표면의 가속도 파형 및 속도 응답 스펙트럼이 나타나고 있으므로, 같은 지반 모델의 경우에 참고로 할 수 있다.

지반 모델이 상위하는 경우, 지반의 동적 특성으로서의 지반의 전단 강성과 감쇠 정수는, 전단 왜의 레벨에 따라 변화하는 비선형 특성을 가지기 위해, 지진시에는 이 영향을 적절히 평가할 필요가 있다.그림에 나타내도록, 왜가 증가함에 따라 강성은 저하해, 감쇠는 커진다.그 때문에, 대지진시에는 일그러짐의 증대에 의한 강성 저하에 의해 지반의 탁월 주기가 길어지는 것이 예상되어, 연약 지반이나 액상화의 우려가 있는 지반의 경우에는, 고층 건축물이나 면진 건축물 등처럼 고유 주기의 긴 건축물로는, 응답이 커질 가능성이 있는 것에 주의할 필요가 있다.
증폭 특성의 산정 방법에는, 현저한 비성층성이 있는 경우를 제외하고, 표층 지반을 성층 지반이라고 가정해, 일차원 파동 전파 이론의 생각에 의해 평가한다.이 경우에, 표층 지반의 왜 레벨에 의존한 강성 및 감쇠를 사용한 등가 선형 해석(SHAKE) 등에 의해 산정하는 경우가 일반적이다.또한, 성층 지반에 옮겨놓는 것이 어렵다고 판단된 경우는, 지반을 FEM 등에 의해 모델화할 필요가 있다.