三成分差分法による模擬地震波作成サービス

概要

巨大地震を想定した国の耐震基準と、性能設計の認可

日本では南海トラフ沿いの巨大地震や首都直下型地震など、今後30年以内での発生確率が高いと予測されている地震に備えるため、国土交通省が超高層建築物等における南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動についての安全基準を示しました。一方で、地盤構造が地域により不均質であるため、場所によって必要以上の安全率を強いる設計となる可能性があるため、適切な建設地で発生すると想定される長周期地震動を推定できると認められる手法に基づく設計も認められています。
南海トラフ沿いの巨大地震、首都直下型地震など、今後30年以内での発生確率が高いと予測されている地震への備えが急務となっています。東日本大震災では、関東などで大規模な液状化被害が発生したほか、長周期地震動と呼ばれる地震の揺れにより、都心のみならず、震源から遠く離れた関西方面でも高層ビルが大きく揺れるなどの現象がありました。
このような状況を受け、国土交通省は、「超高層建築物等における南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動について」^※を公表し、南海トラフ巨大地震で影響を受けるエリアごとの設計の安全基準を示しました。
(※事業者が超高層ビルなどを建築する場合に、南海トラフ沿い巨大地震で発生する長周期地震を想定した耐震設計を行うための技術的助言)

南海トラフ沿いの巨大地震での疑似加速度応答スペクトル
引用：国土交通省「超高層建築物等における南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動について」

一方で、地盤構造は地域により不均質であり、画一的な安全基準では、場所によって必要以上の安全率を強いる設計となる可能性があります。このため、「 (安全基準と同等以上に) 適切に建設地で発生すると想定される長周期地震動を推定できると認められる策定手法によって策定」した地震波に基づく設計であれば、国は、厳正な審査の上、認めることとしています。

広域三次元地盤モデルを用いた模擬地震波作成サービス

従来の一般的な模擬地震波は、建設予定地の地盤調査に基づき、一次元的な解析により作成されています。一次元解析は、調査地の地盤構造が平行成層的に広がっていることが前提となっており、地下構造の変化による地震動の増幅等は考慮されていません。
当社では、建設予定地の地盤調査に加え、当社が保有する膨大な地盤データに基づく三次元地盤モデルを活用し、「三次元差分法」による地震波作成サービスを提供しています。三次元差分法では、広域エリアの地下構造の変化を考慮した地震動の伝播を再現し、建設予定地における信頼性の高い模擬地震波を作成することができます。

平行成層地盤 (一次元) と三次元地盤による地震動の比較

地盤構造が地震動に大きく影響。高精度な解析により地震動を見直し、コスト削減が期待できる

三次元での長周期地震動の伝播シミュレーション
三次元解析で長周期地震動の時間的・空間的伝播を再現

高圧ガス設備におけるサイトスペシフィックな耐震設計に対応

首都直下型地震、南海トラフ地震の到来に備え、2018年に「高圧ガス設備等の耐震性能を定める告示 (告示第220号) 」が制定されました。旧耐震告示に規定されていたような詳細な技術基準を排除し、必要な耐震性能を満たすことを条件とした性能規定型に変更され、地域特性を考慮したサイトスペシフィック地震動に応じた耐震設計が求められるようになりました。
当社では広域の3次元地盤モデルを活用した差分法解析により、より信頼性の高いサイトスペシフィック地震動を作成するとともに、現地での液状化リスク調査も踏まえた総合的な耐震設計支援サービスを提供しています。