地震と地震動 - 建築研究所

平成20年（2008年）岩手・宮城内陸地震
The Iwate-Miyagi Nairiku Earthquake in 2008
地震と地震動
国土技術政策総合研究所
危機管理技術研究センター地震防災研究室
片岡 正次郎
1
地震の特徴１: 規模の大きい逆断層の内陸地震
1885年以降のM6.8以上の内陸地震（タイプが分かるもの）
1891
1894
1896
1909
1927
1930
1931
1943
1945
1948
1961
1974
1978
1984
1995
2000
2004
2005
2007
2007
2008
濃尾地震
庄内地震
陸羽地震
姉川地震
北丹後地震
北伊豆地震
西埼玉地震
鳥取地震
三河地震
福井地震
北美濃地震
伊豆半島沖地震
伊豆大島近海地震
長野県西部地震
兵庫県南部地震
鳥取県西部地震
新潟県中越地震
福岡県西方沖
能登半島地震
新潟県中越沖地震
岩手・宮城内陸
M8.0
M7.0
M7.2
M6.8
M7.3
M7.3
M6.9
M7.2
M6.8
M7.1
M7.0
M6.9
M7.0
M6.8
M7.3
M7.3
M6.8
M7.0
M6.9
M6.8
M7.2
横ずれ断層
逆断層
逆断層
横ずれ断層
横ずれ断層
横ずれ断層
横ずれ断層
横ずれ断層
逆断層
横ずれ断層
傾斜断層
横ずれ断層
横ずれ断層
横ずれ断層
横ずれ断層
横ずれ断層
逆断層
横ずれ断層
逆断層
逆断層
逆断層
横ずれ断層＝１３に対して逆断層＝７
上盤
下盤
逆断層
下盤
上盤
横ずれ断層
2
地震の特徴２: 地表地震断層が出現
地表地震断層の出現率（％）
100
地震数1
地震数2以上
80
M7.2
60
40
20
0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
気象庁マグニチュード
8.0
地震規模別の地表地震断層の出現率(1885～2008)
(gal)
2000.0
地震動の特徴１: きわめて大きい加速度を観測
IWTH250806140843.NS2
1143
1142.6
(gal)
2000.0
-2000.0
-2000.0
(gal)
2000.0
40.0
1435
1434.6
60.0
(s)
IWTH250806140843.EW2
AKTH040806140843.NS2
NS
0.0
20.0
1318
1318.2
NS
0.0
0.0
0.0
20.0
40.0
(gal)
3000.0
EW
0.0
0.0
-2000.0
-3000.0
(gal)
4000.0
20.0
40.0
3866
3866.0
60.0
(s)
IWTH250806140843.UD2
0.0
-2446.3
2466
20.0
(gal)
2000.0
0.0
0.0
-4000.0
-2000.0
20.0
40.0
一関西（断層面の直上）
60.0
(s)
0.0
（防災科学技術研究所による観測）
40.0
20.0
60.0
(s)
AKTH040806140843.UD2
1094
1094.0
UD
0.0
60.0
(s)
AKTH040806140843.EW2
EW
0.0
3
UD
40.0
60.0
(s)
東成瀬（断層面から２０ｋｍ） 4
地震動の特徴１: きわめて大きい加速度を観測
0.01[s]
4000
3251
加速度[cm/s/s]
3000
3866
2000
1000
0
-1000
-2000
18.9
19.0
19.1
19.2
19.3
時間[s]
一関西で観測された地震動(UD成分)の一部
5
地震動の特徴２: 震央より南でやや揺れが大(指向性)
×
４号新達田橋
計測震度：5.7(６弱)
最大加速度：462gal
SI値：49kine
大崎出張所
計測震度：5.7(６弱)
最大加速度：307gal
SI値：59kine
本震の最大加速度度の分布（国土交通省地震計ネットワーク）
6
地震動の特徴２: 震央より南でやや揺れが大(指向性)
すべり量分布
八木勇治博士(筑波大学准教授･建築研究所客員研究員)による
本震の震度分布（気象庁）
7
地震動の特徴３: 周期３秒程度の長周期地震動が
局所的に卓越
(gal)
500.0
MYG0050806140843.NS
短周期（<0.4秒）が卓越
0.0
-440.1
-500.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
(s)
鳴子NS（防災科学技術研究所K-NET）
加速度 [cm/s/s]
300
200
東成瀬●
一関西●
●
鳴子
大崎出張所
●
100
0
-100
-200
-300
10
20
30
40
50
60
時間 [s]
70
80
90
大崎出張所EW（国土交通省地震計ネットワーク）
周期２～５秒が卓越
8
鳴子観測点の地震動（観測点位置による違い）
(gal)
300.0
MYGH020806140843.NS2
KiK-net鳴子NS
このカルデラ内では
周期３秒の増幅が大きい
0.0
(岩田・他, 1997; 佐藤・他, 1998)
-254.5
-300.0
0.0
20.0
(gal)
500.0
40.0
60.0
80.0
(s)
MYG0050806140843.NS
K-NET鳴子NS
震央
0.0
-440.1
-500.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
(s)
KiK-net鳴子
●
●
K-NET鳴子
9
鳴子観測点の地震動（地震による違い）
(gal)
500.0
MYG0050806140843.NS
6/14岩手・宮城内陸地震
• どちらも周期３秒の
表面波が見られる
0.0
-500.0
0.0
-440.1
20.0
40.0
60.0
80.0
(s)
(gal)
50.0
• 震源の浅い岩手･宮城
内陸地震のほうが、
より表面波が卓越
MYG0050807240026.NS
7/24岩手県沿岸北部の地震
0.0
-41.2
-50.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
K-NET鳴子観測点で得られた地震動の比較（NS成分）
10
長周期地震動の増幅倍率と卓越周期
周期３秒の増幅倍率
卓越周期
強震記録の統計解析による評価(片岡･他, 2008)
11
強震観測
建築研究所の強震観測事例(仙台)
仙台第2合同庁舎
（震度４）
東北大建物
（震度５）
12
強震観測
国土交通省地震計ネットワーク
6/14岩手･宮城内陸地震
7/24岩手県沿岸北部
地震発生後、即時に公開：http://www.nilim.go.jp/japanese/database/nwdb/index.htm
13
強震観測
国総研の強震観測事例(道路橋)
7/24 岩手県沿岸北部の地震
M6.8
D=108km
国道45号 山田高架橋
鋼(4+4)径間連続桁橋
水平力分散構造
平成8年道路橋示方書適用
●山田高架橋
14
強震観測
国総研の強震観測事例(道路橋)
橋桁上
650
最大加速度：382cm/s2
650
最大加速度：153cm/s2
0
0
-650
-650
10
20
30
40
50
10
60
20
30
40
50
60
橋脚上
650
最大加速度：634cm/s2
650
最大加速度：636cm/s2
0
0
-650
-650
10
20
30
40
50
10
60
20
30
40
50
60
地盤上
650
最大加速度：466cm/s2
0
650
最大加速度：609cm/s2
0
-650
-650
10
20
30
40
50
60
10
橋軸方向
20
30
40
50
橋軸直角方向
60
15
まとめ
・岩手･宮城内陸地震は、逆断層の内陸地震としては
規模が大きく、結果として地表地震断層が出現。
・きわめて大きい最大加速度が観測されたが、ごく
短周期の成分である。
・局所的には、やや長周期(2～5秒)の地震動が大き
く卓越する地点も見られ、震源と地盤の特性が現
れている。
・建築物や土木施設等で得られた強震記録は、耐震
設計の合理化･高度化に向けた調査研究で活用。
16