Alternative TitleDevelopment of Hybrid Monitoring System for Early Detection of Earthquake Damage to Lifeline
Periodical title平成9(1997)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 1997 Fiscal Year Final Research Report
Note (General)金沢大学工学部
まず,ライフラインの地震被害の重要な要因の1つである液状化のモニタリングについて検討した.すなわち,液状化地盤と非液状化地盤で観測された強震記録を収集し,液状化地盤における強震記録の特徴について考察した.振幅特性に注目し,上下成分と水平成分の比(以下,上下/水平比と記す)の経時変化を求めたところ,非液状化地盤においては水平加速度が最大値を示した後に上下/水平比が小さくなるのに対して,液状化地盤においては大きな値を示すことが明らかとなった.また,周波数特性としてランニングスペクトルに注目し,ランニングスペクトルの全体の体積に占める低振動数領域の体積の比や,卓越振動数の時間変化を評価することにより、液状化地盤の強震記録と非液状化地盤のそれとを区別することが出来た.そこで,これらの3つの指標を組み合わせることにより強震記録を用いた液状化判定方法を提案した.つぎに,液状化センサーなどによって数点での液状化の発生の有無が明らかになったときに,観測点以外の地域の液状化領域の推定方法について検討した.地盤統計学手法の一つであるクリギング法を援用して新潟地震の際の新潟市,日本海中部地震の際の能代市,兵庫県南部地震の際の神戸市臨海部を対象に液状化領域の推定を行い,推定精度の検証を行った.さらに,ライフライン施設の最適モニタリング位置に関して考察を行った.地震時のクリティカルポイントとなりうる箇所の抽出を,地震被害発生時における管路の流量解析を通して明らかにした後に,地震後の緊急対応などを考慮したライフラインネットワークの重要度を評価する手法を提案した.本研究では,各地区の人口のほかに総合病院,指定避難所,特別消防区域などを重要度評価の要因として考慮している.また,本手法を用いて金沢市上水道ネットワークを対象にケーススタディを行った.
This study deals with development of hybrid monitoring system of ground motion and lifeline facilities for early detection of their earthquake damage. First, the monitoring of ground failure, especially soil liquefaction was studied because liquefaction was one of the most crucial geotechnical hazards during an earthquake. In this study, strong ground motion records were used for detection of liquefaction. Amplitude characteristics of strong ground motion records were investigated. The time histories of the ratio of vertical ground acceleration to horizontal one was calculated from the strong ground motion records in liquefied and non-liquefied areas. As the ratio increased after the liquefaction occurred, the ratio seems to be one of the indices of detection of liquefaction. Frequency characteristics of the strong ground motion records were also studied. The running spectra and time histories of the predominant fequency of the strong ground motion records in liquefied and non-liquefie d areas were calculated. The decrease rate of the predominant frequency is the one of indices of detection of liquefaction.Next, the methodology for estimation of spatial liquefaction potential was proposed. The method was a geostatistical procedure which was called as Kriging technique using semi-variogram. This method was applied to estimation of liquefied sites by using the data obtained from boreholes at limited sites in Niigata, Noshiro and Kobe cities. The areas where the liquefaction occurred during the 1964 Niigata, 1983 Nihonkai Chubu and 1995 Hyogoken Nambu earthquakes, respectively, could be predicted relatively well.Furthermore, the optimum monitoring sites for lifeline facilities were investigated by case study of Kanazawa city. The critical points of pipeline network were clarified by the flow analysis after an earthquake, then the important sites for monitoring were determined in considering the crucial bases after an earthquake such as a general hospital, shelter, and so on.
研究課題/領域番号:08650545, 研究期間(年度):1996-1997
出典：「ライフラインの地震被害早期把握のためのハイブリッドモニタリングシステムの構築」研究成果報告書 課題番号08650545(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
Related Materialhttps://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=70143881
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650545/
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