ウェーブレット変換を用いた不均質地盤の波動伝播解析

概要

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地盤の不均質性や不整形性を適切に表現した地震波動伝播シミュレーション手法の開発は構造物の入力地震動の評価など地震工学における重要なテーマの一つである。これまで不均質媒質における散乱波動場を計算するに1 次散乱理論や多重散乱理論など諸手法が提案されてきている。ここでは、ウェーブレット変換を用いた２つの手法とその適用例を示す。まず、スカラー波や弾性波の波動伝播を記述する波動方程式に現れる空間に関する微分演算子に対し、ウェーブレットを用いた表現について示す。次に、不均質媒質を伝播する手法として、これまで行われてきた１方向伝播波動伝播を対象に平均背景波動場と不均質体による散乱波場を分けて行進アルゴリズム適用するスプリット・ステップ・ウェーブレット法（ＳＳＷ法）とランダムな不均質媒質への適用例を示す。さらに、不整形境界をもつ媒質を伝播する波動を解析するためのウェーブレット時間スキーム（ＷＴＳ）とその解析例を紹介する。
日本学術会議「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」の論文