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スティック・スリップ現象に関する実験的および解析的研究と地震学・地震工学的考察

書誌事項

タイトル別名
  • An experimental and theoretical study on stick-slip phenomenon with some considerations from scientific and engineering viewpoints of earthquakes

抄録

Earthquakes often occur periodically with a regular or an irregular interval time. Stored mechanical deformation and the accumulation of the stress are repeated following the slippage of discontinuities such as faults in the Earth's crust as a result of stress release.This behavior is called stick-slip.Stick-slip is commonly observed in the frictional sliding of rock discontinuities. Earthquakes occurring on preexisting faults repeatedly are interpreted as a stick-slip phenomenon. In this article, the stick-slip phenomenon is investigated experimentally and theoretically. It is shown that the stiffness, static and kinetic friction coefficients, plate velocity greatly influence the recurrence time, rise time and the amplitude of ground motions. The experimental and theoretical results presented in this paper clarify many aspects of stick-slip phenomenon and they have great implications on the scientific and engineering characteristics of earthquakes.

地震は断層の密集している地域において規則的な時間間隔あるいは不規則な時間間隔で繰り返し発生する.断層のような不連続性岩盤の接合面やクラックなどでせん断運動中におこる運動と応力の蓄積を繰り返す現象はスティック・スリップと呼ばれる.既往の室内試験の結果においてすべりの性質として一定の時間間隔で発生することが確認されている.繰り返し発生する地震とスティック・スリップは同様の現象であると考えられる.本論文ではスティック・スリップ現象と繰り返し発生する地震を室内実験および工学的なモデル化により関連づけた.

傾斜機能を有する底面摩擦実験装置を用いた室内実験では, プラスチックブロックおよび琉球石灰岩ブロックを用いたスティック・スリップ実験を行った.ばねの剛性が大きくなる, または移動速度が速くなるとすべりの周期は短くなることが確認できた.この結果は解析的な検討でも確認することができた.

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