累積パワーに基づく地震動継続時間の等価振幅レベルに関する考察  [in Japanese] Equivalent Amplitude Level of Significant Duration of Strong Motion  [in Japanese]

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Abstract

地震動の正規化累積パワーに基づくSR(Significant/Relative)継続時間は、その算出過程において振幅レベルが全パワーに対して相対化されるため、対応する振幅レベルは明らかではない。本研究は、SR継続時間に相当する等価振幅レベルを求めて、最大振幅に対して相対化する方法を提案し、その一般的特性を分析したものである。具体的には、任意の閾値に対するUA(Uniform/Absolute)継続時間およびBA(Bracketed/Absolute)継続時間を求めたTD(Threshold-Duration)曲線を定義し、SR継続時間に対応する閾値をTD曲線から逆算して等価振幅レベルとする。1996~2013年に発生した35地震の強震記録を対象として、水平・上下の3成分合成の累積パワー5~95%および5~75%に相当するSR継続時間<i>D</i><sub>5-95</sub>および<i>D</i><sub>5-75 </sub>を求めて分析を行った。その結果、UA継続時間を用いると、<i>D</i><sub>5-95 </sub>および <i>D</i><sub>5-75 </sub>は、計測震度よりそれぞれ平均的に1.5および0.9程度低い振幅レベル(最大加速度に対する振幅比で17%および35%程度)の継続時間に相当する振幅レベルであることが明らかとなった。

Significant durations <i>D</i><sub>5-95</sub> and <i>D</i><sub>5-75</sub>, which are the most frequently used duration parameters of a ground motion, are defined as 5-95% and 5-75% time intervals of the Husid plot, i.e., the time history of cumulative power of ground motion normalized to the total power. Therefore, the amplitude level of significant duration is not explicitly represented. In this study, the equivalent amplitude level of significant duration is defined so as to be compared with the maximum amplitude level. For this purpose, TD (Threshold-Duration) curve representing the uniform duration or bracketed duration for arbitrary threshold is calculated. Equivalent threshold is determined so that the significant duration becomes equal to uniform or bracketed duration. Strong motions records observed in major 35 earthquakes with <i>M<sub>w</sub></i>=5.0-9.0 during 1996-2013 in Japan are used for numerical analysis. On the average, <i>D</i><sub>5-95</sub> and <i>D</i><sub>5-75</sub> are found to correspond to approximately 17% and 35% of the maximum acceleration level, respectively.

Journal

  • Journal of Japan Association for Earthquake Engineering

    Journal of Japan Association for Earthquake Engineering 16(6), 6_1-6_15, 2016

    JAPAN ASSOCIATION FOR EARTHQUAKE ENGINEERING

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