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地盤震動に関する研究・教育活動
環境理工学創造専攻(教授) 山中浩明
山中研究室では,強震動地震学,地震工学,物理探査工学の3つの分野に関する研究と教育を推進している。以下に,その概要と主要な研究成果を述べる。
■地盤震動特性の評価に関する研究
首都圏や被害地震の被災地などで得られた強震記録の分析から地盤による増幅特性や地震動特性の空間分布を明らかにする研究を実施した。【津野靖士・山中浩明・他: 2011年東北地方太平洋沖地震の本震記録と余震記録を用いた首都圏およびその周辺地域に於ける長周期地震動の特性, 日本地震工学会論文集、12,102-116,2012】
■地盤のモデル化に関する研究
地震動評価のための地盤のモデル化を目的として,地震記録の分析や微動探査などから地盤のS波速度構造を明らかにした。また,地盤のS速度構造探査のための新しいデータ解析方法の開発も実施した。【山中浩明・山田伸之:強震動評価のための関東平野の3次元S波速度構造モデルの構築,物理探査,549-560,59,2006;M. Takekoshi, and H. Yamanaka: Waveform inversion of shallow seismic refraction data using hybrid heuristic search method, ExplorationGeophysics,40,99–104,2009;地元孝輔・山中浩明:相互相関関数の振幅に着目した地震波干渉法のデータ処理に関する考察,物理探査,65,237-250,2012】
■地震動シミュレーションに関する研究
堆積平野の3次元モデルを用いて差分法による地震動シミュレーションを実施し,首都圏や被害地震の被災地域での強震動の空間的な分布を明らかにした。並列計算アルゴリズムによるプログラムを作成し,本学のスーパーコンピュータTSUBAMEを用いて周期1秒以下の地震動まで評価した。【Y. P. Dhakal・H. Yamanaka:An evaluation of 3-D velocity models of the Kanto basin for long-period ground motion simulations, Journal of Seismology, 10.1007/s10950-013-9373-4, 2013;新色隆二・山中浩明:表層地盤の3次元的影響を考慮した2003年宮城県北部地震の震源域における地震動のシミュレーション,物理探査,66,139-152, 2013】
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能登半島沖地震の調査 |
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インドネシアでの調査 |
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シリアでの調査 |
■地震観測の実施
本学すずかけ台キャンパス・大岡山キャンパス・田町キャンパス,学外5観測点(横浜−小田原の間)の地盤上および建物内において強震観測を実施した。また,東北地方太平洋沖地震や中越沖地震などの被害地震の際に被災地域において余震による強震観測を実施した。【H. Yamanaka・K Motoki・他:Observation of ground motions of aftershocks of the 2007 Noto Hanto earthquake in Monzenmachi, the Wajima city for estimation of site amplification, Earth Planets Space, 60, 1063-1067, 2008;元木健太郎・山中浩明:2007年中越沖地震の余震観測と微動探査による新潟県柏崎市における表層地盤の震動特性に関する研究、日本建築学会構造系論文集,648,309-315,2010】
■海外の研究機関との共同研究
フィリピン,インドネシア,中国,シンガポール,トルコ,シリア,ペルーなどの10カ国の研究機関と地盤や地震動に関する共同研究を実施した。とくに,バンドン工科大と南洋理工大には大学院生を短期留学生として派遣した。【H.E. Zaineh・H. Yamanaka: Estimation of shallow S-wave velocity structure in Damascus city, Syria, using microtremor, Soil Dyn. and Earthq. Eng., 39, 88-99, 2012; R. Grutas・H. Yamanaka: Shallow shear-wave velocity profiles and site response characteristics from microtremor array measurements in Metro Manila, Exploration Geophysics, 43, 255-266, 2012】
■教育および社会貢献
9名の博士課程大学院生が本プロジェクトの支援を受け,2012年度末までに5名が博士号を取得した。そのうち,3名が関連学会の奨励賞を受賞した。【鈴木晴彦:2011年度物理探査学会・奨励賞,佐藤浩章:2012年度日本建築学会・奨励賞,地元孝輔:2012年度物理探査学会・奨励賞】
毎年実施された一般向けの都市地震工学セミナーにおいて「地震の揺れ」に関する講演を担当した。編著者として東大出版会から「地震の揺れを科学する(2006)」を出版した。