解析解は地形条件が地震動に与える影響の規則性を理解する上で独特の利点があるが、これまでの研究は基本的に単一周波数の定常応答および周波数領域解に限定されていた。解析手法を用い、多数の実測強震記録の時系列解析を通じて、硬い地盤上の半円形凹地表面加速度増幅係数の超過確率を研究し、凹部境界半径および地表面増幅係数分布の規則性を提案した。波動関数展開法を用いて、半円形凹地形における平面波散乱場の地表最大加速度増幅係数の解析解を導出した。重要な強震観測網から100件の強震記録を抽出して入力地震動を構成し、規範に基づき典型的な硬地盤を選定し、時周波変換により半円形凹地表面増幅係数の超過確率を計算した。結果は、凹部境界半径が存在し、この境界半径を超える任意の半円形凹形地形に対して、地表加速度増幅係数が工学的に意味のある安定収束・一致した結果に達することを示す。硬地盤上の半円形凹体の境界半径は場のせん断波速度に比例し、境界半径を超える凹形地形の地表加速度増幅係数は異なる入射波角度および観測点により0.3〜2.0の範囲で変動する。

半円形凹地形;影響場;境界半径;地表加速度増幅係数