...

強震動の継続時間

by user

on
Category: Documents
1

views

Report

Comments

Transcript

強震動の継続時間
験 震 時 報 第4
4
巻
1
3
(
1
9
7
9 1
3
"
"
:
"
1
7頁)
田
士口
強震動の継続時間*
護
*
*
*
弘**勝又
550.34
,
Ont
h
eDurationo
fStrongShakingo
fD
'
e
s
t
r
u
c
t
i
v
eEarthquakes
H
;
'
Y
o
s
h
i
d
a
'
(
S
e
i
s
m
o
l
o
g
i
c
a
l.
Di
・
v
i
s
i
o
n,J
.M.A.)
ー
M. Katsumata
、
(
M
e
t
e
o
r
o
l
o
g
i
c
a
lResearchI
n
s
t
i
t
u
t
e,J
.M.A
.
)
も
Durationo
f strong、shakingi
nd
e
s
t
r
u
c
t
i
v
e earthquakesi
s
.i
n
v
e
s
t
i
g
a
t
e
dusingtheseismograms
,M
a
g
n
i
f
i
c
a
t
i
ο
n
'
:1
,
d
i
s
p
l
a
c
e
m
e
n
t
)
.
o
fJ
M
A
:
t
y
p
e Strong Moti~m Seismograph (Period:6sec
I
>uratioIl of strong shaking(
!
"s
e
c
)i
sdefined a
sT2-T1,whereT1i
st
h
e,
in
i
t
i
a
ltimea
t,
strong
shakingand T2 i
st
h
ef
i
n
a
lt
i
m
e
. The,re
l
a
t
i
o
n among "
! and such f
a
c
t
o
r
s as magnitude,
e
p
i
c
e
n
t
r
a
ld
i
s
t
a
n
c
e.
a
n
d ground c
o
n
d
i
t
i
o
ni
s examined.
Mainr
e
s
u
l
t
sobtainedarea
sf
o
l
l
o
w
s
:
1
.
. Change i
n、d
u
r
a
t
i
o
n
sdue t
ot
h
ee
p
i
c
e
n
t
r
a
ld
i
s
t
a
n
c
e
si
s、verys
m
a
l
l.
when t
h
ed
i
s
t
a
n
c
ei
s
l
e
s
s than 100km.
、
2
. Ther
e
l
a
t
i
o
nbet~eenduration (
!
"
)
a
n
d
.magriitude(M)i
sgivenby t
h
ef
o
l
l
o
w
i
n
ge
q
u
a
t
i
o
n
:
logloτ= ー (
2
.0
2:
t0
.3
3
)+(0.
.
4
5:
t0
.0
7
)'M
3
‘
・
Durationsof a
c
c
e
l
e
r
a
t
i
o
n over 5
0
g
a
l agree with t
h
e value o
b
t
a
f
n
e
d f~om t
h
e above
e
q
u
a
t
i
o
n
.
4
. I
nf
1uence o
f ground c
o
n
d
i
t
i
o
non t
h
e duration i
sn
o
tc
1e
a
r
.
*1.
~ 2
.
はじめに
主要動の始まり (Ti)の走時は Fig.Tのよう巳なる.
強烈な地震動の継続する時間がおおよそどの位かとい
うことは,地震時の緊急対応,避難行動等を考える際の
・大きな関心事吃ある.また,その継続時間は,地震動に
よる各種の構造物等の破壊現象を究明する上で重要な要
主要動の性質
この図で実線は震源の深 4Qkmさに対する S波の走時で
l
iSEC
50
素の一つである.
強烈な地震動の継続する時間(以下主要動の継続時間
という〉に関して,既にいくつかの研究がなされている.
1942,1
9
5
6
),Housner
たとえば, Gutenberg-Richter (
'
.(
1
9
6
5
),小林 (
1
9
7
1
),• Ohashi e
ta
l(
19
7
7
)
.Lかし,こ
れらは加速度型強震計で得られた記録を用い,地震動の
比較的短周期成 分を対象としたものであり,長周期の地
f
震動を対象としたものはまだない.ここでは,気象庁型
強震計(倍率
1倍,周期: 6秒〉で得られた変位記録
について,主要動の継続時間とマグニチュード,震央距
離,地盤条件などとの関係について調査した.
o
100
a
.
KM
F
i
g
.1
. Travel t
i
m
eo
ft
h
ei
n
i
t
i
a
l time o
fs
t
r
ongshaking(T
o
l
i
dl
i
n
e~ndicates t
r
a
v
e
l
1). S
;f
o
rS wave (
fo
rf
o
c
a
ldepth40km).
timE
司
*
R
e
c
巴i
v
e
dMay30,
1976
**気象庁地震課
***気象研究所地震火山研究部
- 13-
1
4
験 震 時 報 第 44巻 第 1
---2号
あるが, T1 は比較的良くこの曲線にのっている.この
F
i
g
. 2参照〉などから,
ことや主要動の出現状況 (
象から主要動の始まり,あるいは終りを客観的に指摘す'
こ
ることが困難な場合もある.ミのようなもの〈約 2,3割
こでとりあっかう主要動は,大部分のものが S波系統の
程度)は今回の調査から除外した. Tab.lに今回の調査
実体波から始まっているとみることができる.
で使用した資料のマグニチュード別,震央距離別の度抜
主要動の終了時について明確な定義を与えることは難
分布を示す(記録の 1成分を 1ケと算出).
しいが, Fig.2の実例にみら札るように,優勢な振動の
この表からわかるように,マグニチュードの大きい地
終了時 .(T
2) を比較的容易にかつ客観的に指摘できるこ
震を近距離で観測した資料の数は,まだ非常に少ない.
とが多い.つまり,主要動は比較的急速に減衰し(特
こものは,大部分が M 6
,
5
7
.0
この調査の対象となっ f
に,ここで、主として対象とする近距離地震の場合には),
り地震に関する資料である.最も重要である大地震の近
終末振動部との区別が可能であ'ることが多い. しかし, •
距離に関する昔日分については,資料の蓄積をまって更に
地震記象は,発震機構,伝ぱモt
の反射屈折,観測点付近
'
調査を進めたい.
の地盤条件等により著るしく変化する.従って,地震記
OSHIMA
c
I
r
o
z
a
k
i
a2
'lmin
一
一
ー
ー
ー
ー
一
'
L
FU
m
n﹄
m
r
a
i
l
h
a3
n
m
01.,
t
i
W
I
I
J SEND
A
I
1
iT
2
M
i
s
h
i
m
a
pu
s
m
p-EL
・
,
.
前
1
2
」出ム
[
1cm
b3
b2
Tsu
g. 1
」f
r
i
(
l
h
主謹単些些
~
[
lcm
F
i
g
.2
. Typical exampleso
f seismograms. T1
and TJ indic~te thei
n
i
t
i
a
ltimeo
fstrong
叫 dnga
nd f
i
n
a
l time,r
e
s
p
e
c
t
i
v
e
l
y
.
sh
a1 Oshima (
i
l:10km,
M:7.0 Near IzuOshima,J
a
n
.1
9
7
8
)
a2 I
r
o
z
a
k
i(
i
l:25km
, か う
a3 Mishima (il:48km, 、 か 〉
b1 Sendai(il:112km,
M :7.50妊 MiyaigiPre,
.
f June 1978)
b2 Ishinomaki (
i
l:83km
か 〉
b3 Fukushima (
'
i
l
.
:155km
か 〉
[
lcm
i
l:6km,M:6.9O
f
fI
z
uP
e
n
..
,May
c I
r
o
z
a
k
i(
d1'Miyazaki (
i
l:
.112km,
M :7,
5O
f
fMiyazaki Pre
,
.
f Apr
.1
9
6
8
)
i
l: 1 0 4 k m l l
d2 .
Uwazima(
e Miyazaki (
i
l:60km,M :6.7‘O
f
f Miyazaki
Pre,
.
f J
u
l
y1
9
7
0
)
UwaziI
na (
i
l:1
8kmM :6.6 Near Uwazima,
Aug. 1
9
6
8
)
i
l
:6
7km
‘, M :6
.
1Near Atsumi Pen.,
g Tsu (
J
a
n
.1
9
7
1
)
- 14-
1
5
強震動の継続時間一一吉田・勝又
h
3
. 主要動の継続時間とマグニチュード, 震 央 距
~
離,地盤条件との関係
0 ・主要 i
l
J
Jの継続時間と震央距離との関係
主要動の始まりの時期一 (Tj) と終りの時期 (T
2) との
'
差 (T
2-T
1) を主要動の継続時間
(T,秒〉とし ,
rと
央距離 (
L
1
, km) はFig.3-aに示すようになる
k
Ohashi e
t al
.(
1977,(5)式参照)は両者の間にゆる
い関係 ,
(
L
1が倍になると
3倍となる〉を認めて
T は約1.
いるが, Fig.3-aをみるとかなりのパラツキを示すが,
d により大きな系統的変化を示さないことが分か
Tは
m
c
F'atL
で SEC
5
0
1
d
-灯、・ 1
x
Tsuruga (
L
1:32km,M:6
.9 Echizen-misaki,
Mar. 1
9
6
3
)
Tokyo (
L
1:
4
:
4km,M* MidldeofChibaPre,
.
f
.
.
三
1
5
0
豆2
00
~ 8
R
・
守
憂
・
・
.,・
・
x
>
<
X)(
x
•
x
s
.
'
し
吾y
・ー
。
1
x
-
o
。
0
a
dd
x
. 一5
5
井 Urakawa(
L
1:20km,M:6
.
9Near Urakawa,
三1
0
0
.
..
、. 。 ・ . ・ ・ ・
, 。 ..
・
s・. .
ず
友 司 豆 50
:
x
.句!ー揮〆
旬
1
0
Urakawa (
L
1:38km,M:6
.
7Near Urakawa,
*
x
•
。
4
も
M壬
邑5
6.5<M冨 m
X 7.0<M孟 7
.
5
7.5<M主 的
2<
>
<
a
KM
100
4
F
i
g
.3
a
'R
e
l
a
t
i
o
nbetweend
u
r
a
t
i
o
n
(
T
)ande
p
i
c
e
n
t
r
a
ld
i
s
t
a
n
c
e(
L
1
)
.
て
;
S
E
C
50
6.5<M~7
I
'
2 卜
1
0
i
3 I
5 I
9
d
..
1
0
0
200KM
F
i
g
.3
:
b
. R
e
l
a
t
i
o
n between duration (
T
) and
e
p
i
c
e
n
t
r
a
ld
i
s
t
a
n
c
e(
L
1
) showingthedata
f
o
r 6.5<M豆7.0o
n
l
y
.
・
│
4 I ¥ 2
I
4 ¥
、
、
・
1
3
・
・
8
I
2 1
,
,
B
1
0 I
"
ーail--- z
,
--一
1
0 I
1.I
一
・
一
・
・
'
・
一
・
・
・
劃
‘
・
・
・
・
・
一
・
・
一
・・﹃
・
・
一
,
‘
.
•• ••
5
7.0 I
••
• •.•• •
•.
••
2
る. Fig.3-aのうちから,資料数の最も多いマグニチュ
.
1
ードが 6.5から 7
.0までの地震のみを選び出し同様な医i
6 I
7
'1
を作ると F
i
g
.
3
'
:
"
bのようになる.この図によれば, Tが
8 1
1
.
9
・
dにほとんど無関係であり,近距離ではほぼ一定である
5
ことがわかる.
. Number o
f data used i
nt
h
i
s study,
Tab. 1
c
l
a
s
s
i
f
i
e
d by magnitude(M) and e
p
i
c
e
n
t
L
1
:km),
r
a
ld
i
s
t
a
n
c
e(
2) 主要動の継続時間とマグユチュードとの関係
v
c
F
i
g
. 3-bから d豆 100kmの範囲では Tは L
1 関係し
ないと仮定して , T とマグニチュード (M). との関係に
*M 67 7(G叩
b
ついてみると Fig.4のようにたる. 大きなパラツキは
-'15-
,験震時報第 4
4、 巻 第 1.
.
.
:
2号
1
6
でSECc
50[
でSEC
5
,
0
'
)
(
x x
,
渓
.。
s
1
0
1
発
10b
5
同
;
。
。
。
。'
x
i
:、
!
1.
'
••k。
‘)(.
,
.
GC
再
占
く
。
ご
可)(
Duration (
の versus magnitude (M).
Open c
i
r
c
l
e
:e
p
i
c
e
n
t
r
a
ld
i
s
t
a
n
c
el
e
s
s
'than
100km,s
η
l
i
dc
i
r
c
l
e
:e
p
i
c
e
n
t
r
a
ld
i
s
t
a
n
c
e
about 200km. Number on curvei
n
d
i
c
a
t
e
s
t
ot
h
ef
o
l
l
o
w
i
n
g
'e
q
u
a
t
i
o
n
s,r
e
s
p
e
c
t
i
v
e
l
y
.
l
o
g
l
oT
一(
2
.0
2土 0.33)+(
0
.4
5:
t0
.07)M
(
日'
e
s
e
n
tstudy)
2
2
'l
O
glO tα= -0.0088+0.5M ー1.8
ー(
/
J
、
林
, 1
9
7
1
)
T =1
1M -52 (Housner,1
9
6
5
)
l
e
g
l
o
T= 114M-0:7 (Gutenberg-Richter
1
9
4
2
)
0
2
i
4M X10
Tα2.08X 10-2X 1
0
.
.
3
9
4
(11~100 km)(
Ohashi e
ta
,
.
l 1
9
7
7
)
,F
i
g
.4
.
X2
03.
4
1
L
、
2
3
4
,
5
F
i
g
.5
. R
e
l
a
t
i
o
n between duration (
r
) and
ground condition(GC).
1
. Rock 2
. Diluvium' 3
. Al
1uvium(exc
.
.
e
p
t4) 4
.S
o
f
talluvium
F
i
g
. 5からわかるように, τ と地盤の性質との間には
あまり明りような関係は見出せない. た だ し
Mが
6.
.
.
.
.
.
6.
5
位の地震で震源が浅い場合,地盤条件が
3, 4
の観測点で
あるが,一応 τと M との関係を l
o
g
l
or=a+bMの形で
T
がやや大きくなる場合があるよう早みえ
る.
あらわすと
~
l
O
glOT = 一 (
2
.
0
2:
t0.33)+(0.45士0.07)M
(
1
1三 100km)
(
1
)
となる.
変位記録から得られた今回の結果と,加速度記録から
得られている結果とを比較してみる.加速度記録から得
Fig.4に 1で示す直線は, (1)式により求められたも
られた結果はそれぞれ次りようになっている.
のである.また, 1が一前記の範囲より著る.しくはずれて
'小林(19
7
1
)l
o
g
l
ot
α= -0.008~α+0'.5 M ,
l8
2(
3
)
いるが(約 2
50km),,
1
9
6
8年の十勝沖地震 (M7.'9) φ
(
t
α
:
α ガル以上の加速度が継続する時間〉
α =70について Fig.4の 2,α =50について Fig.4
資料 (5ヶ
,
"F
i
g
.4の黒丸〉を追加し,同様な係数を求
の2
'
めると
l
O
g
1
0r=一
一(
2
.
1
0土 0.34)+(0.4
6:
t0
.0
6
)M
4
. 加速度記録による結果との比較
Housner(
19
6
5
) r=1
1M -52 (
F
i
g
.4のめ
(
2ト
(
4
)
'
,
とな〆り(1)式とほぼ同じ結果が得られる. (2)式によれ
(主要動の継続時間の最太値〉
ば , M = 6で約 5秒, M = 7で 1
3f
丸
、 M = 8で 3
8秒
G
u
t
e
n
b
e
r
g
:
R
i
c
h
t
e
r(
194
,
2
)
l
o
g
l
or= 1
/
4M -0.7
(Fig.4の 4
)
,
(
5
)
2X 1
0
2
7
4.
M
.(
19
7
7
) Td = 2.08X 1
0
0
.
Ohashi e
tal
となる . T のパラツキを考慮に入れても M = 8で τは
.60
秒を超えることはないと推定される.
,
x10
.
3
9
4 (
F
i
g
.4の 5
)
3
) 地盤の影響
(
6
)
(Td:最;犬加速度の 1
/
2以 上 の 加 速 度 の 継 続 す る 時
地盤の性質と Tとの関係に,ついてみると, Fig.5に示
間)
すようになる.地盤の分類としては一般に広く行なわれ
(Tdについては 1
1=100kmとした).
ているように岩盤から軟弱地盤へと地盤条件を 4段階に
これらにより得られた直線を F
i
g
.
'
4に示した.
72)参照).
分類した(気象官署に関する分類は気象庁(19
p
o
強震動の継続時間一一吉 E
E
I.勝又
,今回得られた(1)式による
T は,小林が求めた
αが50
1
7
となり,この関係式はマグニチュード 8程度,震央距離
"
"
'
7
0ガゾレの場合の継続時ー聞を示ず線の間にはいってお
200km程度まで拡張できるものと思われる.この結果
り,両者は比較的よくあっている.また, Fig.4で τの
と加速度記録から得られている結果とを比較すると, 50
上限をとった場合,主要動の継続時間の上.限について求
ガル以上の加速度の継続時間と比較的よい近似を示す.
められた Housner'の結果とほぼ一致する. Gutenberg-
3
) 主要動の継続時間(のに及ぼす地盤の影響は,あ
Richter (
1942) が求めた, (
(
1954) の 結 果 は 更 に 小 さ
まり明りょうでない.
、
な値を示す〕および Ohashietal.が求めた Tdについ
参考文献
てみると,両者とも今回得られたよりも全体として小さ
な値となっている.
~,
5
. 結論
L
ぺ気象庁型強震計(倍率 1,周期 6秒 〉 の 記 録 に つ ト
て,M 6以上の地震の主要動の継続時間を調査した結果
は次のようである.
1
) 震央距離が 1
0
0km までの範囲では,、主要動の継
続時間は震央距離にあまり関係しない.
2} マグニチュード 6
.
0
"
"
'
7
.
5,震央距離約 100kmの
範囲でづj
え
め た主要動の継続時間(,)とマグニチュード
j
Gutenb巴r
g,B
.and q
.F.Richter (1954); Earthquake Magc
n
i
t
u
d
e,Int 巴 n~ity , EnergyandA
c
c
e
l
e
r
a
t
i
o
n,
Bul.
l'
S
e
i
s
m
.
S
o
c
. AM.,
4
4,163~ 1
91
.
小林芳正(19
7
1
),地盤災害の諸現象とその機構,鉄道技術研究
報告, No.744,1~47.
気象庁 (
1
9
7
2
),気象庁地震観測l
官署の地盤調査,験震時報,
'
3
7,
1
1
3;
.
.
,1
1
5
.
Housner,
G
. W. (
19
6
5
) I
n
t
e
n
s
i
t
y
'o
f Earthquake Ground
Shakingn
e
a
rt
h
eC
a
u
s
a
t
i
v
eF
a
u
l
t
.
;P
r
o
c
.o
ft
h
e Third
World Conferenceon EarthquakeEngineering. Vo.
lI
.
に
p:
m,94-111
.
Ohashi,M.,T
. Iwasaki,and S
. Wakabayashi (
1
9
7
7
)
:S
t
a
t・
J
(M) との関係は
・
logloτ= 一 (
2
.02土 0
:33)+(0.4
5
:
!
:
0
.07)l
v
I
- 17-
i
s
t
i
c
a
lA
n
a
l
y
s
i
so
f StrongmotionA
c
c
e
l
e
r
a
t
i
o
n,Records,
9t
h
'J
o
i
n
t Meeting,U
.S
. -Japan P
a
n
e
l on Wind ana
Seismic E妊e
c
t
s,U
.J
. N. R
.
Fly UP