2018年2月6日 台湾花蓮地震 におけるパルス性地震動の分析 2018年3月15日 京都大学 林 康裕、杉野未奈 国立高雄科技大学 郭 耕杖
2018年2月6日 台湾花蓮地震におけるパルス性地震動の分析
2018年3月15日京都大学 林 康裕、杉野未奈
国立高雄科技大学 郭 耕杖
1) Central Weather Bureau:https://scweb.cwb.gov.tw/GraphicContent.aspx?ItemId=51&loc=en&fileString=20180206235042600222) Central Weather Bureau : http://gdms.cwb.gov.tw/index.php3) GADM database:http://www.gadm.org/ ※作図に使用
◆地震諸元1)
発生時刻:2018年2月6日23:50頃(GMT+08:00)
震央:24.14N, 121.69E深さ:10.0km規模: ML= 6.0
◆観測記録2)
Central Weather Bureau(中央氣象局)の記録を使用※用いた観測点を左図に示す
◆分析内容・パルス性地震動の特性値の分析・性能等価加速度応答スペクトル
を用いた建物応答の推定
概要
2//2cos3//2//2exp 20 ggggp kTtTkkTtTVty
k:波数(継続時間) Tg:調和波の周期Vp:速度振幅
ガウス関数 調和波
Tg
速度波形k=3
Vp
パルス性地震動の特性化
のみを用いて、周期・振幅・振幅継続時間に関する3つの特性値を自動的に決定
• 擬似速度応答スペクトル
• 瞬間入力、総入力エネルギースペクトル
0
100
200
300
400
500
1 10
pS v (cm
/s)
Period (s)
h=0.05
0
100
200
300
400
500
1 10
総入力エネルギーVall
瞬間入力エネルギーVei
V all, V
ei (c
m/s
)
Period (s)
h=0.10
Tp
pSvmax
Tp
Vall
Vei
Rv0=Vei / Vall
)27.1(/ 590.0max kSV vpp
)07.496.4exp( 0vRk
)}744.0exp(1/{ kTT pg
【算定例 (HWA019 EW) 】
【杉野ほか(2017)4)による特性化】
特性化した速度波形
観測特性化
擬似速度応答スペクトル エネルギースペクトル 速度波形
4) 杉野未奈, 村瀬詩織, 大村早紀, 林 康裕 : 2016年熊本地震で観測されたパルス性地震動の簡易特性化, 日本建築学会大会学術講演梗概集, 2017.8.
震央周辺
N
5) Open Street Map:https://www.openstreetmap.org/ ※作図に使用
別頁にて分析
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv (h=0.05)赤:NS 、青:EW
実線:観測、点線:特性化
N
米崙断層周辺
N
6) Central Geological Survey:https://www.moeacgs.gov.tw/info/view.jsp?info=980
文献6)
拡大
倒壊RC造建物7)
N
7) National Center for Research on Earthquake Engineering :https://www.ncree.org/EarthquakeInfo/20180206/HualianEqTW_V7.2.pdf
米崙断層
雲門翠堤大樓(12階)
統帥大飯店(11階)
國盛六街民宅(11階)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
速度波形赤:NS 、青:EW
実線:観測、点線:特性化
Vel.
(cm
/s)
Vel.
(cm
/s)
N
米崙断層
※速度(観測)は、周期20秒、減衰定数0.707の1自由度系の応答として算出。開始時刻は統一していない。
pSv (h=0.05)赤:NS 、青:EW
実線:観測、点線:特性化
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
pSv
(cm
/s)
N
米崙断層
NSEW
PGA303
205
275 253
204 187
単位:cm/s2
199 248
253 216
198 279 336
230
197 314
220 316
219 317
421 387
203 209 244 289
262 250
281 280
N
PGV6332
34 27
6178
7953
82 45
68 58 90 95
72
121
52
97
55 154
76110
7092
71 80
74 87 62 63
単位:cm/s
NSEW
N
Vp(特性化結果)
単位:cm/s
NSEW
23 10
35 22
86 71
63 48
104
37 78 54
71 69
45
105
52 118
86 118
73 86
79 74
26 79
49 72
57 29
N
Tp(特性化結果)
3.92.7
NSEW
0.6 0.6
1.2 1.8
3.2 2.1
3.2
1.7
2.1 1.7
2.4 1.6
2.3 2.3
3.1 2.7
3.2 2.6
3.0 2.8
4.3
2.7
1.8 3.3
2.2
3.5 1.9
3.6
単位:s
N
k(特性化結果)NSEW
13.0 15.2
2.1
6.7
1.6 6.3
4.1
7.5
2.9 3.9
6.1 7.4
4.1 4.8
5.5 3.5
2.8
7.0
4.6 3.6 1.6 4.1
1.9 3.3
9.3 3.4
2.4 4.0
6.4 4.2
N
過去の地震動との比較(擬似速度応答スペクトル)
0
100
200
300
400
500
1 10
pS v (cm
/s)
Period (s)
h=0.05
2018花蓮地震・HWA019(EW)
1995兵庫県南部地震・JR鷹取(NS)
2016熊本地震・西原村小森(EW)
1999集集地震・TCU068(EW)
0
500
1000
1500
2000
2500
1 10
S a, Sae
(cm
/s2 )
Period (s)
5階
10階15階
20階
150 120100
8065
5030
20
1510
1/R
最大応答の推定(RC造)
2018花蓮地震・HWA019(EW)
1995兵庫県南部地震・JR鷹取(NS)
2016熊本地震・西原村小森(EW)
1999集集地震・TCU068(EW)
10) 林康裕 : 性能等価応答スペクトルに基づく建築物の地震荷重評価, 2002年日本地震工学シンポジウム, pp.651-656, 2002.11.
性能等価加速度応答スペクトルSaeは文献10)と同様に算定
※Rは等価1自由度系の
最大応答変形角
加速度低減率はパルス性地震動あることを考慮してFh=1.5/(1+h)
2018花蓮地震・HWA019(EW)
1995兵庫県南部地震・JR鷹取(NS)
2016熊本地震・西原村小森(EW)
1999集集地震・TCU068(EW)
0
500
1000
1500
2000
2500
1 10
S a, Sae
(cm
/s2 )
Period (s)
0.70.5
0.310065 50 30 201510
1/R
0.1
7 5C
y
最大応答の推定(伝統木造)
性能等価加速度応答スペクトルSaeは文献10)と同様に算定
※Rは等価1自由度系の
最大応答変形角
加速度低減率はパルス性地震動あることを考慮してFh=1.5/(1+h)
まとめ
2018年2月6日に発生した花蓮地震は、断層近傍において大振幅パルス性地震動が高密度で観測された特筆すべき地震であった。
米崙断層の近傍では、地震動のパルス周期が方向により異なっていた。また、パルス周期は2~4秒程度であった。
観測された地震動は、応答スペクトルを用いた分析より、10階以上のRC造建物で被害が大きくなる傾向が確認された。