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地震動特性は, 基盤を含め, 表層地盤を構成する媒質 に左右されることから, 土の剛性と振動減衰定数のひず み依存性についての研究1)~7)などや, 地盤の地震応答解析 に関する研究8)~20)な どが数多く発表されてきている. しかし, 入力地震波は, その応答解析を行う地盤で得 られた地震記録がないのが普通であり, 類似地盤構成を もつ他で得られたものを用いるのが一般的である. ところが, この類似地盤で得られた地震記録は, 大部 分が地表部で観測されたものであり, 地盤の応答解析に 用いるため, 波動理論によりいったん基盤まで戻す方法 がとられる19)など. ただ地盤での震動によるひずみが大き くなると地盤の応力-ひずみの関係は非線形性が強くな り, 震動を非線形の波動として扱わなければならない. 土の非線形波動に関する既往の研究は, 土の粘弾性的 挙動をばねとダシュポットの組合せで表示する力学モデ ル2),3)など, あるいは応力一ひずみの履歴曲線を既知の関数 で表示する数学モデルによる研究4),5)な どと, もう一つは 応力-ひずみ関係を等価な剛性と減衰定数をもつ線形モ デルに置換する等価線形化手法による研究とに大別され る. 本論 での解 析は, 力学モデル の一つで ある3要 素モ デ ル と等価線 形化手法 との2つ の方法 によ り行 った. ここで 図一1に 力学 モデルの代表的な ものを示 し, そ のお もな特 性を述べ ると次 のよ うにな る. す なわ ち図一 1の Voigt, Maxwell, 3要 素 モデル ともこれ らモデル による剛性 と減衰 定数は, 周波数 に依存 し, 特 に前二者 のモデルの減衰特 性は 周波数 に 大 き く依存す る16),22). この周 波数依 存性 をある程 度解消 し得る ものが3要 素モ デルである. ただこの3要 素 モデルに よる解 析例 は, 現 在の ところ あま り多 くな く, しか も解析 に用 い られ ている震動の最 大加速度 は地表部 で40gal程 度 のものである13),15),16)など. そ こで本論 は, 3要 素 モデル と等価線形化手法 を用 い て, 地表部 での最大加速度 が10gal以 上125.ogalま で の数種 の強震記録 か ら それ ぞれ の 基盤 で の震動 を推測 し, そ の結果 と実際 に基盤 で観測 され た震動 との比較 を 行い若 干 の考察 を加 えたもので ある. なお等価線形化手法 によるひず み と剛性, 履歴減衰定 数 との関係は Hardin・Drnevich の曲線 を用い ることに した. また解 析に用いた強震記録 は, 北海道内 の道路橋 に設 置 している地 中地震計 で得 られた記録 の うち, 地表部で の最大加速度 が10gal以 上 の水平動成分 で, 計14成 分 である.

CHARACTERISTICS OF BASE-ROCK MOTIONS CALUCULATED BY THE USE OF STRONG-MOTION ACCELEROGRAMS AT GROUND SURFACE APPLYING VISCO-ELASTIC ANALYSIS