有限要素法による高精度強震動予測手法の開発

概要

地震発生から地表付近の地盤における非線形性を考慮した地盤震動まで、解析手法を有限要素法に統一し、高精度な一体型の強震動予測シミュレータ開発が検討されています。

強震動予測には、

• 震源からの地震波放出の特性（震源特性）
• 地下深部での地震波の伝播（伝播特性）
• 地盤表層での増幅・非線形振動（サイト特性）

という複数の因子が影響します。これらを統合的に扱える高精度な予測手法の確立が求められています。

有限要素法の採用メリット

有限要素法（FEM）は、地盤や構造物など複雑な形状・物性を持つ媒体の応力・変形解析に広く用いられる数値解析手法です。地盤挙動解析では、非線形性や材料特性の変化を取り込んだモデル化が可能です。

FEM を用いることで、以下のような利点が期待されます。

• 非線形性を考慮した地盤応答の評価：地盤表層近傍では、線形では捉えにくい振幅増幅やサイト効果を評価できます。
• 統一的・連続的な解析フロー：震源から地盤震動までを 1つの数値モデルで扱うことで、個別に手法を切り替える必要を削減し、結果の整合性を高めます。