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本研究は地震動の位相特性の合理的なモデル化手法を確立することを目的とした。さらに、モデル化された非定常位相特性性の情報を用いて非定常な時系列のシミュレーションを可能にする方法論を開発することを第二の目的とした。地震動の位相特性をモデル化することは、地震動の非定常特性をモデル化することと同等である。したがって、時間-周波数領域における分解能の定義が明確なウェーブレット変換を用いて、地震動の非定常位相特性を抽出した上で、位相の周波数に関する微分で定義される群遅延時間の非定常性をモデル化した。具体的には、既存の地震動記録のデータセットから内陸直下地震の地震波形を抽出し、それらの地震動の観測記録をウェーブレット変換により帯域通過波形群に分解した上で、分解された波形に対して群遅延時間を計算し、各帯域上での群遅延時間も平均値と分散を計算した。これらの値を、断層破壊過程のパラメータと断層から観測点までの距離の関として表現した。最後にモデル化された群遅延時間を用いて地震動のシミュレーションを可能にするアルゴリズムを開発した。
以上の目的に沿って、既往の観測記録のデータベース化を行い、そのデータを利用することにより以下の成果が得られた
(1)任意の確率分布特性を有する乱数をシミュレートするためにマルコフチエンモンテカルロシミュレーション法を用いたアルゴリズムを開発した。
(2)開発した方法論を応答スペクトル準拠の設計用入力時震動のシミュレーションに適用できるようにした。
(3)地震動の非定常群遅延時間の空間相関特性をモデル化することによって、多点で観測された地震動観測記録を用いて、未観測点での地震動波形推定するための方法論を開発した。
(4)1999年台湾集集地震観測記録を用いて、(3)で開発された方法論の有効性を確認した。
(5)開発した方法論を基にして、非定常時系列のシミュレーションの新しい体系を確立した。

【研究分担者】
本田利器	京都大学	防災研究所	助手	(Kakenデータベース)
澤田純男	京都大学	防災研究所	助教授	(Kakenデータベース)
邸元	京都大学	防災研究所	非常勤研究員