1995年兵庫県南部地震における神戸市中央区の地震動評価
神戸市中央区の三宮地区での本震地動の推定と、被災の帯を形成せしめた要因の分析をめざして以下の検討を行った。まず、神戸海洋気象台での観測記録と二次元有限要素法による地盤応答特性から基盤波を逆算し、次にその基盤波を用いて三宮地区を含むN30°W断面の地盤モデルにより大阪層群上面での露頭波を計算し、それを入力として、大阪ガスの葺合観測点と三宮断面の代表5地点の表層地盤の液状化を考慮した一次元非線形解析を行い、地表面の本震動を推定した。さらに、大阪層群露頭波と代表5地点地表の推定波を入力とする1自由度系の塑性率応答を計算し、被災の帯の検証を行った。その結果、逆算基盤波はほぼ神戸大学での観測記録と同程度である。三宮の大阪層群上面露頭波の推定結果によれば、断層から750mの地点で加速度・速度とも最大となり、それぞれ1200Gal・150cm/secとなった。また、断層から2,000mも離れると波形は一次元応答に収斂することがわかった。表層地盤の液状化は、海岸線に近い沖積層が厚く地下水位が高い地点では、上部構造物の被害を抑える結果となり、三宮地域では被災の帯を狭める効果があったと考えられる。最終的に推定された被災の帯は、断層から約450～1250mの約800mの領域に相当し、三宮地域では被災状況とよく対応がとれた結果となった。
Strong Motion Evaluation in Chuo Ward, Kobe, during the 1995 Hyogo-Ken Nambu Earthquake
In this study, we estimated ground motions in the Sannomiya district in Chuo Ward, Kobe, where heavily damaged buildings were concentrated during the Hyogo-Ken Nambu Earthquake, from the record observed at the JMA Kobe station, and then we used these ground motions to examine the damage distribution of the buildings. We used a two-dimensional finite element method to model the local topography, the shallow sub-surface layers, and a deep basin structure formed by the Rokko faults. The resultant ground motions without holocene layers had peak accelerations or velocities well exceeding 800 cm/sec/sec or 100 cm/sec/sec, respectively, in the narrow zone 750m away from the fault. These peak values could be greater on the surface since holocene layers would amplify them. Therefore, we carried out nonlinear analyses of holocene layers with five representative sites to estimate surface ground motions after we verified our scheme by comparing the results of nonlinear analysis with ground surface records at the Fukiai Gas supply station in Chuo Ward. Then, we evaluated the maximum ductility response of buildings which were subjected to ground motions with or without holocene layers. The distribution of ductility responses shows good correspondence with the area of damage concentration. These results suggest that both a deep basin structure and shallow holocene layers have to be taken into account to simulate the strong ground motions and hence to explain damage concentration in Kobe during the Hyogo-ken Nambu Earthquake.
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