稲田悠凜孝

常時微動データの利用に関する基礎的研究

宮木康幸
　
　我が国においては過去に幾度となく地震被害に見舞われてきた．地震動に起因した被害が多発したため，地震計測の重要性が認識され，地震観測地点が増えてきたが，その数はまだ十分ではなく重要な地点での観測記録が取れていない場合が多い．
　地震被害低減のための地盤振動特性の把握には物理探査を用いて地盤構造を把握する必要があるが，その一つに常時微動観測があり，コストや簡便性において優れている．
　常時微動(微動)の水平方向スペクトルと鉛直方向スペクトルの比（H/Vスペクトル）を算定することにより地盤構造・特性を評価する研究が行われてきた．この地盤特性を表す微動のH/Vスペクトルを利用することにより，他の地点で観測された地震動を変換して未観測地点の地震動を推定できれば，極めて有用である．
　そこで本研究では，未観測地点の地震動を微動から推定する手法の確立を目指して，2地点での微動記録と同地点での地震記録を用いてその推定法の妥当性を検証することを目的とした． 
　本研究では，地盤を線形弾性体と考えると，震源特性，伝搬経路特性，サイト特性の3つの地盤特性から，地震動を求めることができると考え，特に今回は近傍の2地点を対象にしており，震源特性と伝搬経路特性（深部の地盤特性）が同じであると考えるので，それぞれのサイト特性のみが地震動を求める際の違いとなる．サイト特性をH/Vスペクトルを用いて代用できると考え，その検討は強震計が設置されている地震記録が既知な2地点において微動を測定し，2地点の微動と地震動のH/Vスペクトルの比を比較し，その類似性を検討することにより行った．
　2地点間の微動と地震動のH/Vスペクトル比では，最大加速度が比較的小さい地震動で類似性が見られるケースが多かった．
　地震動の推定は，微動と地震動の1Hzから5Hz間のH/Vスペクトル比に類似性がみられたものに対し行った．例えば，b地点を地震動の既知点として，その地震動の実測値をフーリエ変換したものに， 2地点で測定した微動記録よりH/Vスペクトル比を求め，それを乗じたものを逆フーリエ変換し，b地点での地震動記録から未知としたa地点の地震動を推定した．そして，a地点での推定地震動波形と強震計による実測地震動波形，また，そのフーリエスペクトルについて比較検討した．地震動の推定については，スペクトルの傾向が異なる領域がやや存在しても，地震動波形は加速度が推定値の方が大きめに出ることが多い事が確認された．