工学院大学建築学部卒業論文梗概集
久田研究室 2014 年度

活断層帯を対象とした強震動予測に関する研究
DA-11017 市川
1． はじめに水彩

警固断層は玄界灘から太 宰 府市にかけて延びる活断層

日本は地震大国であり、過去に数多くの巨大地震を経である。地震調査研究推進本部 4) によると、警固断層 に験している。2011 年に発生 した東北地方太平洋沖地震はよる今後 30 年 以内の地震 発生確率は 0.3～ 6 パーセン ト

東日本の広域に大きな被害をもたらした。その後も全国以上と推定されており、これは全国的に見てもやや高い各地で地震が頻発しており、地震防災に関する関心が高値である。今回用いた断層パラメータには地震調査研究まっている。

推進本部が公開しているデータを用いた。各パラメータ

今後想定される被害地震に、活断層による直下型地震がは表 1 の通りで、左横ずれ断層である。観測点は特徴的ある。直下型地震は震源が浅くても大きな被害が出るこな強震動が予測される 2 点と、福岡県の中心地に 1 点をとが想定されており、防災や減災の視点からも注目視さおいてシミュレーションを行った。

れている。特に、都市部や人口密集地に存在する活断層

3．2で直下型地震が発生した場合、非常に大きな被害が出る

立川断層帯

名栗断層Nことが懸念されている。
立川断層2

そこで、本研究では将来的な地震動発生確率が高く、都市部にある活断層を対象に強震動予測を行い、その地

E

立川断層1

震動がどのような性質を持つのかを予測する。それらが震源被害予想の検討や防災・減災活動のひとつの材料となることを目的とする。

八王子校舎

2． 強震動予測手法
本研究では、長周期側に理論的手法 1) 、短周期側に 統

図2

表2

立川断層 1 の断層パラメータ

上盤深さd(km)長さL(km)
幅W(km)
走向θ (°)傾斜δ (°)
すべり角(°)
マグニチュードM

5151532680907.4

立川断層帯の位置関係図

計的手法 2) を用い、バンド パスフィルターをかけた波形立川断層帯は埼玉県と東京都にまたがる、3 つの断 層を足し合わせるハイブリッド手法でシミュレーションをから構成される断層帯である。この断層で地震が発生し行う。各波形を接続する際に用いるマッチング周期域はた際には東京都心部で大きな被害が出ることが予想され通常 0.5～2Hz 程度であり、今回は 0.6～1.1Hz で接続 をる。立川断層帯は左横ずれ断層であるとされてきたが近行った。また、断層パラメータはアスペリティと背景領年の研究の結果では逆断層の可能性が高いとされている。

域 に 分 け た 特 性 化 モ デ ル を 「 レ シ ピ 」 3) に 沿 っ て 作 成 しそこで、今回はパラメータを逆断層に、観測点を工学院ている。

大学八王子校舎に設定して強震動予測を行なった。

3．対象活断層の概要

4．地震動規模

3．1

警固断層

4．1

警固断層

シミュレーションの結果、福岡県中心地に設置した観N

測点 P3 において気象庁震度階 5) で 7 に相当する波形がE得られた。特に EW(=東西)成分において約 150kine の速表1

P1P3

震源FPFN
P2

図1

警固断層の位置関係図

警固断層の度が算出されていることが確認された。1995 年の兵庫 県

断層パラメータ

上盤深さd(km)長さL(km)
幅W(km)
走向θ (°)傾斜δ (°)
すべり角(°)
マグニチュードM

232
16136
90
06.7

南部地震で観測された最大速度が 105kine であるた め、非常に大きな振幅であると言える。速度応答スペクトルは、規模は同程度であるが JMA 神戸波が周期 1 秒前 後で卓越しているのに対して警固断層では 0.5 秒前後の 短周期帯での卓越している。直下型地震でこのような短周期帯が卓越する例は珍しいため、今後、すべり速度関数や地盤モデル等を含めて再検討を行う必要性がある。

400

P3-Velocity
NS100

EWVelocity(cm/s)

50UD0051015202530-50-100波形のことを指す。警固断層はすべり角が 0 度の左横ず

resp-Velocity

れ断層であり、シミュレーションの変位波形では Fault

kego-NSkego-EW
改正基準法（工学的基盤）
エルセントロ（NS）
JMA神戸(N38W)

350

pseudo velocity(cm/S)

150

300
250
200

Parallel 成分に観測点 P2 で最大 40cm 程度の永久変 形が見られた。これは、P2 が P1 よりも震源に近いためで150あると推測される。

10050-1500

図34．2

12

34period(sec)

5FP-dis206

警固断層の速度波形と速度応答スペクトル

立川断層帯

工学院大学八王子校舎では震度 6 弱に相当する波 形 が得られ、最大速度は約 80kine であった。速度応答スペ ク
トルは 1 秒前後のやや長周期帯での卓越が目立つ。今回FN-dis2010100051015202530-10-20-30-40

P1-50P2設定した震源と観測点は 10km 程度の距離があるため 、

図60051015202530-10-20-30-40

P1-50time(s)-60displacement(cm)0time(s)displacement(cm)-200-60

P2time(s)変位波形(FP, FN 成分 )震源近傍ではより振幅が大きくなると思われる。また、この観測点は地盤条件が良いため、震央距離がこの地点

6．本研究のまとめとむす び
警固断層による福岡県都市部への地震動は、震度 6 強より大きくても軟弱地盤によって振幅が増幅される地点も存在することが考えられる。
Hachi-Velocity
NS60EWUD200-2005101520

tachikawa-NS
tachikawa-EW
改正基準法（工学的基盤）エルセントロ（NS）
JMA神戸(N38W)

350

402530-40

近傍では指向性パルスやフリングステップといった地震

resp-Velocity

40080

pseudo velocity(cm/S)

Velocity(cm/s)

100～7 相当であるとの強震動 予測結果を得た。また、断層

300250200

数の長い建物には損傷が発生する可能性が考えられる。

0012time(s)図4

立川断層を対象にした工学院大学八王子校舎での強震動予測では震度 6 弱相当の波形が得られた。近辺の築年

100-80-100点でも非常に大きな揺れを感じられることが予想される。

150

50-60

動特性が確認された。これにより、震央の近傍以外の地

3456

今回のシミュレーションは震源と断層近傍の観測点をperiod(sec)立川断層帯の速度波形と速度応答スペクトル数点に絞って行なった。しかし断層から離れた地点での考察では異なった特徴が見られる可能性がある。複数の5．警固断層における特徴 的な強震動の評価
5．1

パターンを検討して建築や地震防災における判断材料と指向性パルスして用いることが有効である。また、本研究で対象とし指向性パルスとは、震源 断 層での破壊伝播が向かってた活断層の他にも日本国内には非常に多くの活断層が存くる側の観測点において、断層面に直交する成分に発生在している。今後、それらを対象として強震動予測を行する大 振幅の パルス 状の 波 形であ る 。観 測点 P1 と P2

うべきである。

で得られた速度波形を比較すると、破壊伝搬がより近づく点である観測点 P1 の Fault Normal (=断層直行 )成 分

参考文献

において Fault Parallel(=断層平行)成分の 5 倍程 度で あ1)

Vol.93, No.3,pp.1154-1168, 2003

る大きな振幅の波形が見られた。これは指向性パルスの2)影響であると考えられる。
FP-vel5500051015202530-5-10051015202530

地 震 調 査研 究 推進 本 部

地震 調 査 委員 会 ：付 録

震-5

源断層を特定した地震の強震動予測手法(「 レシピ」)
平成 20 年 4 月 11 日

-15-20-20

P1-25-30

Function Technique, J. of Seismology, 20083)

-10-15, Hisada: Broadband Strong Motion Simulation inLayered Half-Space Using Stochastic Green’s

FN-vel10

Velocity(cm/s)

Velocity(cm/s)

10Hisada et.al.： Bull. of the Seism.Soc.of America,

P1-25-30

time(s)

図5P2P24)速度波形(FP, FN 成分 )地震調査研究推進本部
http://www.jishin.go.jp/main/index.html

time(s)5)

気象庁ホームページ

計測震度の算出方法

http://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/kyos hin/
5．2

kaisetsu/calc_sindo.htm

フリングステップ

フリングステップとは、地表断層のすべりに起因してその直上近くで現れるステップ関数状の永久変位を示す

6)

久田嘉章他著、建築の振動 応用編 、 朝倉書店、2008
年 8 月 25 日