JPH11248850A - 周波数−波数スペクトル解析方法 - Google Patents
周波数−波数スペクトル解析方法Info
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- JPH11248850A JPH11248850A JP5360198A JP5360198A JPH11248850A JP H11248850 A JPH11248850 A JP H11248850A JP 5360198 A JP5360198 A JP 5360198A JP 5360198 A JP5360198 A JP 5360198A JP H11248850 A JPH11248850 A JP H11248850A
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- wave
- wave number
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の地盤構造解析における周波数−波数スペ
クトル解析方法は、波数の探索範囲をレイリー波の観測
点間隔にて限定しているため、最適なレイリー波の波数
又は分散特性が得られないような領域においても波数ス
ペクトルのピークを探索してしまい、それに伴う計算量
の増加により最適な分散特性を得るのに時間がかかり、
能力の大きな演算装置を必要としていた。 【解決手段】波数スペクトルのピークの探索範囲をレイ
リー波の位相速度と周波数にて限定するレイリー波を用
いた地盤構造解析における周波数−波数スペクトル解析
方法を提供する。
クトル解析方法は、波数の探索範囲をレイリー波の観測
点間隔にて限定しているため、最適なレイリー波の波数
又は分散特性が得られないような領域においても波数ス
ペクトルのピークを探索してしまい、それに伴う計算量
の増加により最適な分散特性を得るのに時間がかかり、
能力の大きな演算装置を必要としていた。 【解決手段】波数スペクトルのピークの探索範囲をレイ
リー波の位相速度と周波数にて限定するレイリー波を用
いた地盤構造解析における周波数−波数スペクトル解析
方法を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤構造解析にお
ける周波数−波数スペクトル解析方法の改良に関する。
特に、地下１０ｍ程度までの浅層部の宅地や道路等の地
盤構造解析に好適な周波数−波数スペクトル解析方法に
関する。
ける周波数−波数スペクトル解析方法の改良に関する。
特に、地下１０ｍ程度までの浅層部の宅地や道路等の地
盤構造解析に好適な周波数−波数スペクトル解析方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】地盤構造の調査方法として、ボーリング
を用いる方法や、反射法などの地震探査法が挙げられ
る。また最近では、常時微動や起振機の振動によるレイ
リー波の位相速度から地盤構造解析を行う方法が提案さ
れている（特再平５−８０４３８５号公報）。
を用いる方法や、反射法などの地震探査法が挙げられ
る。また最近では、常時微動や起振機の振動によるレイ
リー波の位相速度から地盤構造解析を行う方法が提案さ
れている（特再平５−８０４３８５号公報）。
【０００３】従来からレイリー波の位相速度を求める方
法として周波数−波数スペクトル解析方法がある。これ
は周波数毎に波数の関数である波数スペクトルのピーク
値を取るときの波数を求め、この波数からその周波数に
おける位相速度を算出するものである。このような方法
は、例えば物理探査第４９巻第６号の４５２〜４５８頁
に開示されている。ここでは深層部の地盤構造を解析す
るため、０．１〜１０Ｈｚまでの低周波の振動を検知し
ているとともに、複数の観測点配列でレイリー波を検知
している。そして位相速度を算出する際に、そのレイリ
ー波の波長が各観測点配列において最小観測点間隔の２
倍から最大観測点間隔の４倍の範囲にあるものを地盤構
造解析のためのデータとして採用している。
法として周波数−波数スペクトル解析方法がある。これ
は周波数毎に波数の関数である波数スペクトルのピーク
値を取るときの波数を求め、この波数からその周波数に
おける位相速度を算出するものである。このような方法
は、例えば物理探査第４９巻第６号の４５２〜４５８頁
に開示されている。ここでは深層部の地盤構造を解析す
るため、０．１〜１０Ｈｚまでの低周波の振動を検知し
ているとともに、複数の観測点配列でレイリー波を検知
している。そして位相速度を算出する際に、そのレイリ
ー波の波長が各観測点配列において最小観測点間隔の２
倍から最大観測点間隔の４倍の範囲にあるものを地盤構
造解析のためのデータとして採用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般的に低周波の振動
では地下数十ｍ以上の深層部まで通過するため位相速度
は大きく最適な波数は小さな値となり、逆に高周波の振
動では最適な波数は大きな値となる。ところが、上述し
た従来の周波数−波数スペクトル解析方法における波数
スペクトルのピークの探索範囲は、分析する周波数には
関係なく上述したとおり最小観測点間隔の２倍から最大
観測点間隔の４倍の範囲の観測点間隔を必要としている
ため、図４のように探索範囲が広くなってしまうという
問題があった。ここで、波数は２πを波長で割ったもの
としている。
では地下数十ｍ以上の深層部まで通過するため位相速度
は大きく最適な波数は小さな値となり、逆に高周波の振
動では最適な波数は大きな値となる。ところが、上述し
た従来の周波数−波数スペクトル解析方法における波数
スペクトルのピークの探索範囲は、分析する周波数には
関係なく上述したとおり最小観測点間隔の２倍から最大
観測点間隔の４倍の範囲の観測点間隔を必要としている
ため、図４のように探索範囲が広くなってしまうという
問題があった。ここで、波数は２πを波長で割ったもの
としている。
【０００５】即ち、明らかに最適なレイリー波の波数又
は分散特性が得られないような領域においても波数スペ
クトルのピークを探索してしまい、それに伴う計算量の
増加により最適な分散特性を得るのに時間がかかり、能
力の大きな演算装置を必要としていた。
は分散特性が得られないような領域においても波数スペ
クトルのピークを探索してしまい、それに伴う計算量の
増加により最適な分散特性を得るのに時間がかかり、能
力の大きな演算装置を必要としていた。
【０００６】本発明は上記従来の問題を解消しようとす
るものであり、その目的とするところは、簡単な演算装
置でも短時間に最適なレイリー波の分散特性を求める周
波数−波数スペクトル解析方法を提供することにある。
るものであり、その目的とするところは、簡単な演算装
置でも短時間に最適なレイリー波の分散特性を求める周
波数−波数スペクトル解析方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の周波数−波数スペクトル解析方法
は、レイリー波を用いた地盤構造解析における周波数−
波数スペクトル解析方法であって、波数スペクトルのピ
ークの探索範囲をレイリー波の位相速度と周波数にて限
定する方法である。
に、請求項１記載の周波数−波数スペクトル解析方法
は、レイリー波を用いた地盤構造解析における周波数−
波数スペクトル解析方法であって、波数スペクトルのピ
ークの探索範囲をレイリー波の位相速度と周波数にて限
定する方法である。
【０００８】ここで、周波数−波数スペクトル解析方法
としてはＣａｐｏｎの方法が多く用いられる。波数スペ
クトルとは、例えば波数空間と時間のフーリエ変換の形
などで表されるものであり、角振動数と波数の関数であ
る。また、ピークはこの関数の最大値であり、適当に角
振動数や波数を動かすことで求められる。
としてはＣａｐｏｎの方法が多く用いられる。波数スペ
クトルとは、例えば波数空間と時間のフーリエ変換の形
などで表されるものであり、角振動数と波数の関数であ
る。また、ピークはこの関数の最大値であり、適当に角
振動数や波数を動かすことで求められる。
【０００９】通常の地盤の浅層部を伝搬するレイリー波
の位相速度は４０〜４００ｍ／ｓ程度であり、またこの
レイリー波の周波数は５〜１５０Ｈｚ程度であるので、
これによって波数スペクトルのピークの探索範囲を限定
すると効率的に最適な分散特性を求めることができるの
で好ましい。また、浅層部とはせいぜい地下２０ｍまで
で、一般的には地下約１０ｍまでのところである。
の位相速度は４０〜４００ｍ／ｓ程度であり、またこの
レイリー波の周波数は５〜１５０Ｈｚ程度であるので、
これによって波数スペクトルのピークの探索範囲を限定
すると効率的に最適な分散特性を求めることができるの
で好ましい。また、浅層部とはせいぜい地下２０ｍまで
で、一般的には地下約１０ｍまでのところである。
【００１０】レイリー波の振動源については特に限定し
ない。例えば、工場や自動車又は風等による定常的な常
時微動であっても、起振機であってもよい。
ない。例えば、工場や自動車又は風等による定常的な常
時微動であっても、起振機であってもよい。
【００１１】また請求項２記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法は、請求項１記載の周波数−波数スペクトル
解析方法であって、前記レイリー波の位相速度を４０〜
４００ｍ／ｓとする方法である。
ル解析方法は、請求項１記載の周波数−波数スペクトル
解析方法であって、前記レイリー波の位相速度を４０〜
４００ｍ／ｓとする方法である。
【００１２】ここで、宅地等の調査では非常に柔らかい
地盤や硬い地盤を考えなくてもよく、また地盤の硬さは
レイリー波の位相速度を支配的に決定するものであるの
で、通常の地盤の浅層部を伝搬するレイリー波の位相速
度は４０〜４００ｍ／ｓ程度で限定することができる。
地盤や硬い地盤を考えなくてもよく、また地盤の硬さは
レイリー波の位相速度を支配的に決定するものであるの
で、通常の地盤の浅層部を伝搬するレイリー波の位相速
度は４０〜４００ｍ／ｓ程度で限定することができる。
【００１３】位相速度が４０ｍ／ｓ未満となる地盤又は
地層は極端に軟弱なものであり、宅地等通常のところで
は存在しないと考えてよい。また、４００ｍ／ｓを越え
る、例えば岩盤などからなる地盤又は地層は、住宅等の
建物の重量が影響する地下数ｍまでに存在する場合がほ
とんどない。
地層は極端に軟弱なものであり、宅地等通常のところで
は存在しないと考えてよい。また、４００ｍ／ｓを越え
る、例えば岩盤などからなる地盤又は地層は、住宅等の
建物の重量が影響する地下数ｍまでに存在する場合がほ
とんどない。
【００１４】また請求項３記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法は、請求項１又は２記載の周波数−波数スペ
クトル解析方法であって、前記周波数を５〜１５０Ｈｚ
とする方法である。
ル解析方法は、請求項１又は２記載の周波数−波数スペ
クトル解析方法であって、前記周波数を５〜１５０Ｈｚ
とする方法である。
【００１５】ここで、宅地等の調査では１０ｍ程度まで
の浅層部の地盤構造を調べればよく、また調査したい地
盤の深さはレイリー波の周波数を支配的に決定するもの
であるので、浅層部を伝搬するレイリー波の周波数は５
〜１５０Ｈｚ程度で限定することができる。周波数が５
Ｈｚ未満であると極端に深いところまで調査することに
なり好ましくない。また、１５０Ｈｚを越えると極表層
部しか調査できなくなるが、通常は建物の基礎の根入れ
深さ等を考えると特には必要ない。
の浅層部の地盤構造を調べればよく、また調査したい地
盤の深さはレイリー波の周波数を支配的に決定するもの
であるので、浅層部を伝搬するレイリー波の周波数は５
〜１５０Ｈｚ程度で限定することができる。周波数が５
Ｈｚ未満であると極端に深いところまで調査することに
なり好ましくない。また、１５０Ｈｚを越えると極表層
部しか調査できなくなるが、通常は建物の基礎の根入れ
深さ等を考えると特には必要ない。
【００１６】また請求項４記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法は、請求項１から３記載の周波数−波数スペ
クトル解析方法であって、周波数毎における波数スペク
トルのピークの探索ステップ数を１００〜１０００とす
る方法である。
ル解析方法は、請求項１から３記載の周波数−波数スペ
クトル解析方法であって、周波数毎における波数スペク
トルのピークの探索ステップ数を１００〜１０００とす
る方法である。
【００１７】ここで、探索ステップとは最適な波数又は
分散特性を求める際の波数値の変動回数である１００未
満とすると、周波数毎の最適な波数は変化幅の非常に大
きな階段状の値をとり、真値との誤差が大きくなるので
好ましくない。また、探索ステップを１０００より大き
くすると計算量が多くなるので好ましくない。
分散特性を求める際の波数値の変動回数である１００未
満とすると、周波数毎の最適な波数は変化幅の非常に大
きな階段状の値をとり、真値との誤差が大きくなるので
好ましくない。また、探索ステップを１０００より大き
くすると計算量が多くなるので好ましくない。
【００１８】
【作用】請求項１記載の周波数−波数スペクトル解析方
法によれば、レイリー波の位相速度と周波数にて、波数
スペクトルのピークの探索範囲を限定することができる
ので、計算量が少なくなり効率的に最適なレイリー波の
分散特性を求めることができる。
法によれば、レイリー波の位相速度と周波数にて、波数
スペクトルのピークの探索範囲を限定することができる
ので、計算量が少なくなり効率的に最適なレイリー波の
分散特性を求めることができる。
【００１９】また請求項２記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法によれば、通常の硬さの地盤を想定した必要
範囲内で波数スペクトルのピークを探索することができ
るので、効率的に最適なレイリー波の分散特性を求める
ことができる。
ル解析方法によれば、通常の硬さの地盤を想定した必要
範囲内で波数スペクトルのピークを探索することができ
るので、効率的に最適なレイリー波の分散特性を求める
ことができる。
【００２０】また請求項３記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法によれば、地盤の浅層部を想定した必要範囲
内で波数スペクトルのピークを探索することができるの
で、効率的に最適なレイリー波の分散特性を求めること
ができる。
ル解析方法によれば、地盤の浅層部を想定した必要範囲
内で波数スペクトルのピークを探索することができるの
で、効率的に最適なレイリー波の分散特性を求めること
ができる。
【００２１】また請求項４記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法によれば、誤差を少なく且つ計算量を抑える
ことができ、効率的に最適なレイリー波の分散特性を求
めることができる。
ル解析方法によれば、誤差を少なく且つ計算量を抑える
ことができ、効率的に最適なレイリー波の分散特性を求
めることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】（実施例１）以下、本発明の実施
例１を図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明
の周波数−波数スペクトル解析方法を用いて宅地の地盤
構造の解析を行うためのシステムを示す説明図である。
図１においてこのシステムは、機器の制御及び波数スペ
クトルのピークから分散特性を求めるコントローラ１
と、コントローラ１からの制御信号に基づき地盤表面４
に振動を発生させる起振機２と、伝搬した振動波を検知
する振動検出器３とから構成される。ここで振動検出器
３は、起振機２を通る直線上に２５ｃｍ間隔で９個配設
されている。
例１を図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明
の周波数−波数スペクトル解析方法を用いて宅地の地盤
構造の解析を行うためのシステムを示す説明図である。
図１においてこのシステムは、機器の制御及び波数スペ
クトルのピークから分散特性を求めるコントローラ１
と、コントローラ１からの制御信号に基づき地盤表面４
に振動を発生させる起振機２と、伝搬した振動波を検知
する振動検出器３とから構成される。ここで振動検出器
３は、起振機２を通る直線上に２５ｃｍ間隔で９個配設
されている。
【００２３】次に、コントローラ１における波数スペク
トルのピークの算出について説明する。コントローラ１
では、まず９個の振動検出器３より送られてきた振動波
からレイリー波を検出し、このレイリー波の位相速度を
算出する。位相速度は各周波数毎に波数スペクトルのピ
ークを求め、その角周波数をピーク位置を示す波数スペ
クトルの絶対値で割ることから求められる。ここで、図
２に波数スペクトルの変化の一例を示す。
トルのピークの算出について説明する。コントローラ１
では、まず９個の振動検出器３より送られてきた振動波
からレイリー波を検出し、このレイリー波の位相速度を
算出する。位相速度は各周波数毎に波数スペクトルのピ
ークを求め、その角周波数をピーク位置を示す波数スペ
クトルの絶対値で割ることから求められる。ここで、図
２に波数スペクトルの変化の一例を示す。
【００２４】Ｃａｐｏｎの方法による波数スペクトルの
推定方法は図３に従う。図３中の
推定方法は図３に従う。図３中の
【数１】 は、９箇所の観測点で得られる振動信号である。
【数２】 は周波数に依存するフィルタベクトルであり、Ｅ［・］
は・の平均値、・* は・の複素共役とする。フィルタベ
クトルの形は今回用いたＣａｐｏｎの方法では
は・の平均値、・* は・の複素共役とする。フィルタベ
クトルの形は今回用いたＣａｐｏｎの方法では
【数３】 である。ここで、Ｒは
【数４】 を（ｊ，ｌ）成分とするクロススペクトル密度行列であ
る。また、
る。また、
【数５】 であり、
【数６】 は観測点の位置ベクトル、
【数７】 は伝搬信号の波数ベクトルを探索するための波数ベクト
ルである。
ルである。
【００２５】次に各周波数における波数スペクトルのピ
ークの探索位置の限定方法について述べる。ここで、従
来技術での条件
ークの探索位置の限定方法について述べる。ここで、従
来技術での条件
【数８】 （λは波長）を用いると、本実施例では最小観測点間隔
が０．２５ｍ、最大観測点間隔２ｍであり、波数ｋ＝２
π／λより、結局
が０．２５ｍ、最大観測点間隔２ｍであり、波数ｋ＝２
π／λより、結局
【数９】 となる。この従来技術による探索範囲を図４に示す。
【００２６】ところが、本実施例では調査対象が宅地で
あるため、地下１０ｍ程度までの浅層部を調べれば十分
なので、レイリー波の位相速度ｖを予め４０〜４００ｍ
／ｓと限定している。即ち、位相速度が４０ｍ／ｓ未満
となるような非常に軟弱な地盤又は地層や、位相速度が
４００ｍを越えるような非常に強硬な地盤又は地層は浅
層部に存在しないとしている。
あるため、地下１０ｍ程度までの浅層部を調べれば十分
なので、レイリー波の位相速度ｖを予め４０〜４００ｍ
／ｓと限定している。即ち、位相速度が４０ｍ／ｓ未満
となるような非常に軟弱な地盤又は地層や、位相速度が
４００ｍを越えるような非常に強硬な地盤又は地層は浅
層部に存在しないとしている。
【００２７】ここで上述の通り、位相速度を限定する
と、
と、
【数１０】 また、ｖ＝ｆλ＝２πｆ／ｋより［数１０］は
【数１１】 ここで、分析する周波数ｆを適当に設定すれば探索範囲
は図５となり、探索する範囲を限定することができる。
は図５となり、探索する範囲を限定することができる。
【００２８】さらに、分析する周波数ｆを５〜１５０Ｈ
ｚとすると、探索範囲は図６となり、同様に計算する範
囲を限定することができる。周波数ｆが５Ｈｚ未満であ
ると極端に深いところまで調査することになる。ところ
が実施例における調査対象は宅地であり、住宅など比較
的軽量な建物を建てることを想定しているのでそこまで
の調査は不必要である。また、周波数ｆが１５０Ｈｚを
越えると、地下数ｃｍ程度までの極表層部しか調査でき
ない。このように、計算範囲を限定することで効率的に
最適なレイリー波の波数を求めることができる。
ｚとすると、探索範囲は図６となり、同様に計算する範
囲を限定することができる。周波数ｆが５Ｈｚ未満であ
ると極端に深いところまで調査することになる。ところ
が実施例における調査対象は宅地であり、住宅など比較
的軽量な建物を建てることを想定しているのでそこまで
の調査は不必要である。また、周波数ｆが１５０Ｈｚを
越えると、地下数ｃｍ程度までの極表層部しか調査でき
ない。このように、計算範囲を限定することで効率的に
最適なレイリー波の波数を求めることができる。
【００２９】また、本実施例では各周波数毎に波数を変
化させていき波数スペクトルのピークを求めているが、
その際、波数の変化回数である探索ステップ数を５００
とした。即ち、波数の変化量は、［数１１］より波数ｋ
の上限値と下限値から差を求め、この差を探索ステップ
数（５００）で割ることによって求めている。そしてこ
の操作を測定対象とする全ての周波数に対して繰り返す
ことで、各周波数におけるレイリー波の分散特性を求め
る。
化させていき波数スペクトルのピークを求めているが、
その際、波数の変化回数である探索ステップ数を５００
とした。即ち、波数の変化量は、［数１１］より波数ｋ
の上限値と下限値から差を求め、この差を探索ステップ
数（５００）で割ることによって求めている。そしてこ
の操作を測定対象とする全ての周波数に対して繰り返す
ことで、各周波数におけるレイリー波の分散特性を求め
る。
【００３０】本実施例における周波数と最適波数の関係
を示すグラフを図７に、レイリー波の位相速度と周波数
の関係を図８に示す。またこの図に示される通り、本実
施例によって略連続した分散曲線が得られることが判
る。
を示すグラフを図７に、レイリー波の位相速度と周波数
の関係を図８に示す。またこの図に示される通り、本実
施例によって略連続した分散曲線が得られることが判
る。
【００３１】比較例として探索ステップ数を１０とした
ときのレイリー波の最適波数と分散特性を図９に示す。
この図で示される通り、周波数と最適波数のグラフは階
段状であり、また分散特性は正確に得ることができな
い。
ときのレイリー波の最適波数と分散特性を図９に示す。
この図で示される通り、周波数と最適波数のグラフは階
段状であり、また分散特性は正確に得ることができな
い。
【００３２】図１０は、探索ステップ数を５０００とし
たときの分散特性を基準として、探索ステップ数を変え
たときの分散特性との差を各周波数で計算し合計したも
のである。この図から、探索ステップ数を増すと誤差が
減少することが判る。ただし、探索ステップ数を増やし
すぎるとそれに伴い計算量も増加するので、探索ステッ
プ数は１００〜１０００程度が好ましい。
たときの分散特性を基準として、探索ステップ数を変え
たときの分散特性との差を各周波数で計算し合計したも
のである。この図から、探索ステップ数を増すと誤差が
減少することが判る。ただし、探索ステップ数を増やし
すぎるとそれに伴い計算量も増加するので、探索ステッ
プ数は１００〜１０００程度が好ましい。
【００３３】そしてコントローラ１は、算出されたレイ
リー波の位相速度と等しい位相速度が計算できるような
地盤構造を逆問題として解くことで地層構造の推定を行
う。本実施例において逆問題の解法としては一般化逆行
列を用いる方法を用いた。
リー波の位相速度と等しい位相速度が計算できるような
地盤構造を逆問題として解くことで地層構造の推定を行
う。本実施例において逆問題の解法としては一般化逆行
列を用いる方法を用いた。
【００３４】
【発明の効果】請求項１記載の周波数−波数スペクトル
解析方法によれば、レイリー波の位相速度と周波数に
て、波数スペクトルのピークの探索範囲を限定すること
ができるので、計算量が少なくなり効率的に最適なレイ
リー波の分散特性を求めることができる。従って、簡単
な演算装置でも短時間でレイリー波の最適な分散特性を
求めることができる。さらには、正確に地盤構造の解析
を行うことができる。
解析方法によれば、レイリー波の位相速度と周波数に
て、波数スペクトルのピークの探索範囲を限定すること
ができるので、計算量が少なくなり効率的に最適なレイ
リー波の分散特性を求めることができる。従って、簡単
な演算装置でも短時間でレイリー波の最適な分散特性を
求めることができる。さらには、正確に地盤構造の解析
を行うことができる。
【００３５】また請求項２記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法によれば、通常の硬さの地盤を想定した必要
範囲内で波数スペクトルのピークを探索することができ
るので、効率的に最適なレイリー波の分散特性を求める
ことができる。従って、簡単な演算装置でも短時間でレ
イリー波の最適な分散特性を求めることができる。さら
には、正確に地盤構造の解析を行うことができる。
ル解析方法によれば、通常の硬さの地盤を想定した必要
範囲内で波数スペクトルのピークを探索することができ
るので、効率的に最適なレイリー波の分散特性を求める
ことができる。従って、簡単な演算装置でも短時間でレ
イリー波の最適な分散特性を求めることができる。さら
には、正確に地盤構造の解析を行うことができる。
【００３６】また請求項３記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法によれば、地下１０ｍぐらいまでの地盤を想
定した必要範囲内で波数スペクトルのピークを探索する
ことができるので、効率的に最適なレイリー波の分散特
性を求めることができる。従って、簡単な演算装置でも
短時間でレイリー波の最適な分散特性を求めることがで
きる。さらには、正確に地盤構造の解析を行うことがで
きる。
ル解析方法によれば、地下１０ｍぐらいまでの地盤を想
定した必要範囲内で波数スペクトルのピークを探索する
ことができるので、効率的に最適なレイリー波の分散特
性を求めることができる。従って、簡単な演算装置でも
短時間でレイリー波の最適な分散特性を求めることがで
きる。さらには、正確に地盤構造の解析を行うことがで
きる。
【００３７】また請求項４記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法によれば、誤差を少なく且つ計算量を抑える
ことができ、効率的に最適な分散特性を求めることがで
きる。従って、簡単な演算装置でも短時間でレイリー波
の最適な分散特性を求めることができる。さらには、正
確に地盤構造の解析を行うことができる。
ル解析方法によれば、誤差を少なく且つ計算量を抑える
ことができ、効率的に最適な分散特性を求めることがで
きる。従って、簡単な演算装置でも短時間でレイリー波
の最適な分散特性を求めることができる。さらには、正
確に地盤構造の解析を行うことができる。
【図１】本発明の周波数−波数スペクトル解析方法を用
いたシステムを示す説明図である。
いたシステムを示す説明図である。
【図２】波数スペクトルの変化の一例を示すグラフであ
る。
る。
【図３】Ｃａｐｏｎの方法による波数スペクトルの推定
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
【図４】従来技術における波数スペクトルのピークの探
索範囲を示すグラフである。
索範囲を示すグラフである。
【図５】本発明における波数スペクトルのピークの探索
範囲を示す説明図である。
範囲を示す説明図である。
【図６】本発明における波数スペクトルのピークの探索
範囲を示すグラフである。
範囲を示すグラフである。
【図７】実施例１における周波数と最適波数の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】実施例１におけるレイリー波の位相速度と周波
数の関係を示すグラフである。
数の関係を示すグラフである。
【図９】比較例における最適周波数と分散特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図１０】探索ステップ数による分散特性の誤差の変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ コントローラ ２ 起振機 ３ 振動検出器 ４ 地盤表面
Claims (4)
- 【請求項１】レイリー波を用いた地盤構造解析における
周波数−波数スペクトル解析方法であって、 波数スペクトルのピークの探索範囲をレイリー波の位相
速度と周波数にて限定することを特徴とする周波数−波
数スペクトル解析方法。 - 【請求項２】前記レイリー波の位相速度を４０〜４００
ｍ／ｓとすることを特徴とする請求項１記載の周波数−
波数スペクトル解析方法。 - 【請求項３】前記周波数を５〜１５０Ｈｚとすることを
特徴とする請求項１又は２記載の周波数−波数スペクト
ル解析方法。 - 【請求項４】周波数毎における波数スペクトルのピーク
の探索ステップ数を１００〜１０００とすることを特徴
とする請求項１から３記載の周波数−波数スペクトル解
析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5360198A JPH11248850A (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 周波数−波数スペクトル解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5360198A JPH11248850A (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 周波数−波数スペクトル解析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248850A true JPH11248850A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12947414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5360198A Pending JPH11248850A (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 周波数−波数スペクトル解析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11248850A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000338256A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Railway Technical Res Inst | 表面波位相速度検出システム、及び表面波の位相速度検出方法 |
| CN103424778A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-12-04 | 浙江省工程地震研究所 | 一种对敲法瑞雷波勘探方法 |
| CN104216003A (zh) * | 2014-09-20 | 2014-12-17 | 中国地质大学（北京） | 多道瞬态瑞雷波探测方法 |
| CN112394353A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-02-23 | 中国舰船研究设计中心 | 一种基于波陡函数判分的海浪波数谱重构方法 |
| CN114063159A (zh) * | 2020-08-10 | 2022-02-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种地震面波速度确定方法及装置 |
-
1998
- 1998-03-05 JP JP5360198A patent/JPH11248850A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000338256A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Railway Technical Res Inst | 表面波位相速度検出システム、及び表面波の位相速度検出方法 |
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| CN112394353A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-02-23 | 中国舰船研究设计中心 | 一种基于波陡函数判分的海浪波数谱重构方法 |
| CN112394353B (zh) * | 2020-11-30 | 2022-08-26 | 中国舰船研究设计中心 | 一种基于波陡函数判分的海浪波数谱重构方法 |
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