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西川 , 隼人 ; 高谷 , 富也 ; 釣 , 健孝 ; 福井 , 繁雄 ; 宮島, 昌克 ; Nishikawa, Hayato ; Takatani, Tomiya ; Tsuri, Takeyoshi ; Miyajima, Masakatsu
概要:
We develop vibration measuring equipment using high accurate inclimeter sensor that was not used in the past studies rel
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ated to MEMS sensor. Since high accurate inclimeter sensor has higher resolution and lower self-noises than general MEMS sensors, it is able to measure slighter vibration than the MEMS sensors. In order to examine performance of the equipment developed in this study, vibration characteristics of wooden house is investigated by measurement by using the equipment and servo type accelerometer. Natural frequencies of Fourier spectra of acceleration waves measured by this equipment are mostly corresponded to that measured by the servo type accelerometer. Moreover, natural frequencies of transfer function evaluated by servo type accelerometer are close to those of Fourier spectra.<br />本研究では，これまでのMEMSセンサに関する研究で用いられていない高精度傾斜センサによる振動測定装置を試作した．高精度傾斜センサは一般的なMEMSセンサと比べて分解能が高く，自己ノイズも小さいため，従来よりも小さな振動を測定することができる． 試作した振動測定装置の性能を調べるためにサーボ型加速度計とともに，木造建物の常時微動を測定し，加速度フーリエスペクトルから建物の振動特性を評価した．これらの装置の計測波形から求めたフーリエスペクトルの固有振動数は概ね一致した．また，サーボ型加速度計で評価した伝達関数の固有振動数はフーリエスペクトルの固有振動数と近い値となった．
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その他 |
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西川, 隼人 ; 宮島, 昌克 ; Nishikawa, Hayato ; Miyajima, Masakatsu
概要:
[研究概要]
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西川, 隼人 ; 野口, 竜也 ; 西村, 武 ; 宮島, 昌克 ; 香川, 敬生 ; Nishikawa, Hayato ; Noguchi, Tatsuya ; Nishimura, Isamu ; Miyajima, Masakatsu ; Kuroda, Shigetoshi
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />本研究では地震観測点以外の地点を対象に地震動を推定せずとも，直接的に木造建物の最大応答変形角を予測する手法を提案した．まず，性能等価加速度応答スペクトルと加速度応答スペクトルの関係をもとに最大応
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答変形角の予測式を導き出した．続いて，2016年に鳥取県中部で発生した地震を対象に断層最短距離や微動H/Vの固有振動数などをパラメータとした最大応答変形角予測式を回帰分析により求めた．その結果，地震観測記録から計算した最大応答変形角と予測式から計算した値がよく対応した．<br />We propose a method to directly evaluate the maximum response deformation angle of wooden building without estimating earthquake ground motion at the point where seismic observation is not set. First, the evaluation formula of the maximum response deformation angle was derived based on the relationship between the equivalent performance acceleration response spectrum and the acceleration response spectrum. Subsequently, the valuation formula consists of the closest distance of the fault and the natural frequency of the microtremor H/V was obtained by regression analysis using the earthquake motion records obtained in the 2016 central Tottori earthquake. As a result, the maximum response deformation angle can be calculated from the earthquake observation record corresponded well with the value calculated from the proposed formula.
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論文 |
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西川, 隼人 ; 野口, 竜也 ; 池本 , 敏和 ; 梅田, 貴仁 ; 杉山, 敬亮 ; 宮島, 昌克 ; Nishikawa, Hayato ; Noguchi, Tatsuya ; Ikemoto, Toshikazu ; Umeda, Takahito ; Sugiyama, Keisuke ; Miyajima, Masakatsu
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />本研究では 2018年，2019年に発生したM6クラスの地殻内地震の地震観測記録を用いて，木造建物の最大応答変形角の予測式を求めた．まず，各対象地震に対して，性能等価加速度応答スペクトルと観測記
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録から計算した加速度応答スペクトルによって木造建物の最大応答変形角を評価し，実被害との対応を考察した．次に震源特性，伝播経路特性，地盤増幅特性を考慮し，表層30mの平均S波速度をパラメータとする最大応答変形角の予測式を求めた．予測式を求めた結果，最大応答変形角の観測値と予測値の相関係数は0.7～0.9という，良好な値となった．<br />In this study, the maximum response deformation angle of wooden building was evaluated using earthquake observation records of M6 class crustal earthquakes that occurred in 2018 and 2019, and the evaluation formula of the maximum response deformation angle of the wooden building was obtained.. First, for each target earthquake, the maximum response deformation angle of the wooden building was evaluated from the performance equivalent acceleration response spectrum and the acceleration response spectrum calculated from the observation records, and the correspondence with the actual damage was considered. Next, evaluation formula for the maximum response deformation angle using the average S-wave velocity at the surface layer of 30 m was obtained in consideration of the source effect, path effect, and site effect. As a result of obtaining the evaluation formula, the correlation coefficient between the observed value of the maximum response deformation angle and the predicted value was a good value of 0.7-0.9.
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西川, 隼人 ; 池本 , 敏和 ; 宮島, 昌克 ; Nishikawa, Hayato ; Ikemoto, Toshikazu
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />本研究では震度増分を精度良く評価するための基礎的な情報を得ることを目的として，震源スペクトルやサイト増幅特性の震度増分への影響を調べた．まず，地震動スペクトルと地盤増幅度の関係式に基づき，震度増
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分の評価式を求めた．続いて，得られた評価式を用いて，3つの地震タイプ，様々なマグニチュード，高域遮断振動数，サイト増幅特性に対する震度増分を計算した．サイト増幅特性の1次ピーク振動数と震度増分の関係を調べた結果，3つの地震タイプともマグニチュードが大きくなるほど震度増分が最大となる振動数が低振動数側にシフトした．また，いずれの地震タイプでもマグニチュードの増大につれて震度増分が一定の値に収束する傾向が見られた．<br />In this study, we investigated the influence of site amplification effect and source spectra on amplification of seismic intensity for the purpose of obtaining basic information for accurately evaluating the amplification of seismic intensity (dI). Firstly, an evaluation formula for dI was obtained based on the relation between earthquake motion spectrum and amplification factor of earthquake motion index. Using the obtained evaluation formula, dI for three earthquake types, various magnitudes, fmax, site amplification effects was estimated. As a result of investigating the relationship between the fundamental peak frequency of site amplification effects and dI, the frequency of maximum dI was shifted to the lower frequency range as magnitude increased for all earthquake types. In all earthquake types, dI tended to converge to a certain value as magnitude increased.
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安井, 譲 ; 西川, 隼人 ; 前田, 寿朗 ; 長, 郁夫 ; 小嶋, 啓介 ; 纐纈, 一起 ; 宮島, 昌克 ; Yasui, Yuzuru ; Nishikawa, Hayato ; Maeda, Toshiro ; Cho, Ikuo ; Kojima, Keisuke ; Koketsu, Kazuki ; Miyajima, Masakatsu
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />We have examined the applicability of an inversion analysis of horizontal-to-vertical spectral ra
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tios (HVR) of strong-motion waveforms to determine a subsurface velocity structure and an attenuation factor. The usefulness of a HVR inversion method previously proposed by the authors based on the theory of a diffusion-wave field was shown by the use of earthquake records of the KiK-net in the Fukui district, through comparing observed spectral ratios with inverse ones, of the surface to the boring basement or of the surface to the seismic basement. It was also shown that (i) spectral ratios of the surface to the seismic basement can be used to validate the assumption of a horizontally-stratified layered structure, (ii) imposing appropriate constraints on a near-surface P-wave structure has significant effects for improving the reliability of the whole inversion analysis, and (iii) a joint-inversion analysis with spectral ratios of a surface to the boring basement is needed for an accurate estimate of a scattering attenuation factor.<br />近年，地震による地盤の揺れを拡散波動場と仮定することにより，地震動H/Vスペクトルは水平と上下の一次元の波動伝達関数の比に基盤の速度比により定まる係数を乗じて求められるとする計算式が誘導された．この計算式を用いれば，地震動H/Vスペクトルの観測値を一次元の成層地盤の伝達関数で同定することにより，S波とP波の速度構造と減衰特性を同時に逆算することが可能である．ところが，地震動H/Vスペクトルの同定の試みは始まったばかりで事例が少なく，同定結果の妥当性の吟味など基礎的な検討も十分に行われているとは言えない状況である．そこで，著者らがその地盤構造を検証したことがある福井地域のKiK-netの観測地点を対象として地震動H/Vスペクトルの同定計算を行ってその方法の適用性について考察することとした．考察は，地中に対する地表のスペクトル比の計算値と観測値との比較，および地震基盤に対する地表面のスペクトル比の計算値とサイト増幅特性との照応等によりおこなった．その結果，地震動H/Vスペクトルのみの同定で概して妥当な地盤構造を逆算できることが確認された．一方，散乱減衰を感知できない場合もあったことから地中に対する地表のスペクトル比を参照することも必要であるとも言える．また，サイト増幅特性との照応は一次元伝達関数近似の妥当性の検討に有効であること，さらには地表面近くのP波構造を検証することの重要性などが確認された．
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西川, 隼人 ; 宮島, 昌克 ; Nishikawa, Hayato ; Miyajima, Masakatsu
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />本研究では2007年に発生した能登半島地震において本震の地震波形が残っていない自治体観測点を対象に、地震動指標から周期1秒前後の速度応答スペクトルを推定した。最大加速度や計測震度と速度応答スペク
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トル平均値の関係を調べた結果、これらの地震動指標によって精度良く速度応答スペクトル平均値を評価できることが分かった。続いて、能登半島地震の観測記録を用いて、木造家屋の被害率と相関の高い応答スペクトルの周期帯を調べた結果、周期0.7～1.2秒で最も相関が高いことが明らかになった。最後に自治体観測点を対象に周期0.7～1.2秒の応答スペクトル平均値を推定するとともに被害率との対応を調べたところ、両者には良い相関が見られた。<br />In this study, velocity response spectrum near period 1s was evaluated from ground motion indices for local government sites because that ground motion records were not stored in the main shock of the 2007 Noto Hanto Earthquake. Analyzing relationship among PGA, JMA seismic intensity and average velocity response spectrum, the average velocity response spectrum can be precisely estimated by using these ground motion indices. Next, correlation between average velocity response spectrum and damage ratio of wooden house was examined based on the records of the 2007 Noto Hanto Earthquake. We clarified that the average velocity response spectrum of period 0.7 to 1.2s (Sv0.7-1.2) has the highest correlation to the damage ratio of wooden house. Finally, a good correlation between Sv0.7-1.2 at local government sites estimated by the proposed method, and damage ratio of wooden house was shown.
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西川, 隼人 ; 宮島, 昌克 ; Miyajima, Masakatsu ; Nishikawa, Hayato
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />本論文では著者らが簡便に地震動スペクトル特性を評価できる指標として提案している最大加速度比を2011年東北地方太平洋沖地震の観測記録を対象に求め、その適用性を調べるとともに、木造家屋応答を評価す
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る際に利用できるかを検討した。震度5弱以上の地震観測記録を用いて、最大加速度比とフーリエスペクトルの振幅特性の関係を求めるとともに、周期0.5～1秒、1～2秒の地震動指標の推定への最大加速度比の有用性を調べた。その結果、周期1～2秒の地震動指標を推定するうえで最大加速度比が有効であることが明らかになった。続いて、性能等価加速度応答スペクトルによって木造家屋の応答変形角を評価し、最大加速度比との対応を調べたところ、降伏せん断力係数が0.3、0.5の場合、最大加速度比と応答変形角に良好な相関関係が見られた。<br />The applicability of peak acceleration ratio that has been proposed by authors as an index for characteristics of earthquake spectrum is verified by using earthquake motion records obtained during the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake. We also try to use the peak acceleration ratio for evaluation of response of wooden houses. A relationship between the peak acceleration ratio and amplitude characteristics of Fourier spectrum of earthquake ground motion is estimated at observation sites with JMA seismic intensity of more than 5-. As a result, the ratio is useful to estimate an index of earthquake ground motion with a period range between 1 and 2s. Moreover, a relation between the peak acceleration ratio and drift angle of wooden houses evaluated by an equivalent-performance response spectrum is also examined. A good correlation is shown in case of 0.3 and 0.5 of the base shear coefficients of wooden houses.
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西川, 隼人 ; 宮島, 昌克 ; Nishikawa, Hayato ; Miyajima, Masakatsu
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />著者らは震源スペクトルやサイト増幅特性のパラメータから表現される最大地動加速度、最大地動速度の地盤増幅度評価式を提案している。本論文では評価式で用いるサイト増幅特性を複数の関数を合成して表すこと
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により、複雑なサイト増幅特性に対しても利用できる地盤増幅度評価式を求めた。M6～7クラスの地震で得られた観測記録による地盤増幅度と提案式による地盤増幅度を比較した。提案式による地盤増幅度の計算値と観測値を比較したところ、最大地動速度の地盤増幅度の方が誤差が小さいことが明らかになった。<br />We have proposed an evaluation formula of amplification factor for PGA and PGV expressed by parameters of source spectra and site amplification spectra. The site amplification spectrum in evaluation is evaluated by synthesizing some functions in this paper. The formula, therefore, becomes applicable to amplification spectra with several peaks. Amplification factors evaluated by using records obtained in earthquakes with 6 to 7 of magnitude are compared with one evaluated by the proposed formula. It is clarified that error for PGV is smaller than that for PGA by comparison of error between observed and evaluated amplification factors.
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西川, 隼人 ; 宮島, 昌克 ; Nishikawa, Hayato ; Miyajima, Masakatsu
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />本論文では地殻内地震において自治体観測点で消失した地震波形の加速度応答スペクトルを推定するために、従来の研究で用いられている最大加速度比に加え、地震動スペクトルの卓越周期と構造物の固有周期との関
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係を考慮した応答スペクトル推定手法を提案した。加速度応答スペクトルを推定したところ、最大加速度比、卓越周期と構造物の固有周期との関係をパラメータとした推定式を用いた場合、最大加速度比のみの式に比べて、推定値と観測値の相関が高く、スペクトル形状もおおむね評価することができた。<br />In this study, we propose a method of evaluation of an acceleration response spectrum at local government sites which lose seismic waveform records in case of crustal earthquakes. The proposed formula considers the relation between the predominant period of spectrum and the natural period of structure as a parameter in addition to A0/A(a ratio of effective acceleration to PGA) used in the past studies. The result of analysis shows the proposed method can evaluate not only the peak value but also the shape of response spectrum.
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