JP2002327491A - Earthquake-resistant design method - Google Patents

Earthquake-resistant design method

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JP2002327491A
JP2002327491A JP2001134366A JP2001134366A JP2002327491A JP 2002327491 A JP2002327491 A JP 2002327491A JP 2001134366 A JP2001134366 A JP 2001134366A JP 2001134366 A JP2001134366 A JP 2001134366A JP 2002327491 A JP2002327491 A JP 2002327491A
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Japan
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earthquake
loss value
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seismic
basic
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JP2001134366A
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Japanese (ja)
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Shigehiro Sakamoto
成弘 坂本
Masaharu Takayama
正春 高山
Yuichi Kimura
雄一 木村
Toshiharu Nakamura
敏治 中村
Takaaki Nakamura
孝明 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINOZUKA RES INST
SHINOZUKA RESEARCH INSTITUTE
Taisei Corp
Original Assignee
SHINOZUKA RES INST
SHINOZUKA RESEARCH INSTITUTE
Taisei Corp
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an earthquake-resistant design method by taking the earthquake loss index into consideration as an evaluation index of the earthquake- resistant performance which permits an efficient earthquake-resistant design. SOLUTION: This design method features each stage described below; (1) A preliminary design stage determining the preliminary plan for the structure described above in such a manner that the predetermined approximate earthquake loss required can be satisfied by using a presumed earthquake motion and basic specification information for the structure. (2) Final design stage determining the detailed plan for the structure so as to satisfy the detailed earthquake loss value requested by using the presumed earthquake motion, basic specification information of the structure and the results of preliminary plan.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種構造物の耐震
設計方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seismic design method for various structures.

【0002】[0002]

【従来の技術】我国は、その地理的条件から地震が多い
ため、主要な構造物(建築構造物や土木構造物)等を設
計する際には、耐震設計が行われることが一般的であ
る。従来、構造物の耐震設計では、構造物に入力する地
震動を定め、設計された構造物に前記地震動を与えた場
合における挙動を検討し、当該構造物の水平強度や靱性
能力に対する安全性を評価することが行われていた。そ
の際、設計された構造物の安全性を確保するために、入
力する地震動や安全率の割り増しを行うことにより、そ
の安全性を評価すること等が行われていたにすぎなかっ
た。
2. Description of the Related Art In Japan, there are many earthquakes due to its geographical conditions. Therefore, when designing major structures (building structures and civil engineering structures), it is general that seismic design is performed. . Conventionally, in seismic design of structures, the seismic motion input to the structure is determined, the behavior of the designed structure when the seismic motion is applied is examined, and the safety of the structure against horizontal strength and toughness is evaluated. Was to be done. At that time, in order to ensure the safety of the designed structure, the input seismic motion and the safety factor were extraly evaluated to evaluate the safety and the like.

【0003】一方、近年、都市部等における効率的な構
造物の構築に寄与する目的で、不動産証券化が注目され
てきている。その際に、後記最大予想損失値(PML
値)等に代表される地震損失指標を使用して、構造物
(不動産)の耐震性能を評価する試みが行われるように
なってきている。この地震損失指標は、構造物特有の地
震被害状況を精査し、確率論的な手法を用いることによ
り、構造物の被害を定量的に評価した指標であり、一般
的にその値が小さい方が構造物の耐震性能が高いことを
示す。そのため、構造物の設計時において、地震損失指
標の値(以下、「地震損失値」という)を基準として、
その上限を満たすように要求される場合が多くなってき
ている。
On the other hand, in recent years, real estate securitization has attracted attention for the purpose of contributing to the construction of efficient structures in urban areas and the like. At that time, the maximum expected loss value (PML)
Attempts have been made to evaluate the seismic performance of structures (real estate) using seismic loss indices such as values). This seismic loss index is an index that quantitatively evaluates the damage of a structure by examining the seismic damage specific to the structure and using a probabilistic method. Indicates that the structure has high seismic performance. Therefore, when designing the structure, the value of the seismic loss index (hereinafter referred to as the "seismic loss value")
In many cases, it is required to satisfy the upper limit.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図5は、既往の耐震設
計方法について示したものである。具体的には、所定の
耐力指標を満たすように対象となる構造物(以下、「対
象構造物」という)の基本設計と実施設計を行い(S
1’,S2’)、実施設計終了後に地震損失値を算出す
る。そして、算出された地震損失値(以下、「算出地震
損失値」という)と、予め定められている要求地震損失
値とを比較する(S3’)。このとき、算出地震損失値
が要求地震損失値を満足している場合には設計を終了す
ることになるが、要求地震損失値を満足していない場合
には再度作業を続行する必要がある。ここで、算出地震
損失値が要求地震損失値と大きく異ならない場合には、
再度、要求地震損失値を満たすように実施設計を行う。
また、算出地震損失値が要求地震損失値と大きく異なる
場合には、基本設計を行いなおした後に実施設計を行う
ことになる(S4’)。従って、算出地震損失値が要求
地震損失値と大きく異なる場合には、非常に効率が悪く
なってしまうことになっていた。
FIG. 5 shows an existing seismic design method. Specifically, a basic design and a practical design of a target structure (hereinafter, referred to as a “target structure”) are performed so as to satisfy a predetermined proof stress index (S
1 ′, S2 ′), calculate the earthquake loss value after the end of the implementation design. Then, the calculated earthquake loss value (hereinafter referred to as “calculated earthquake loss value”) is compared with a predetermined required earthquake loss value (S3 ′). At this time, if the calculated earthquake loss value satisfies the required earthquake loss value, the design is terminated, but if the calculated earthquake loss value does not satisfy the required earthquake loss value, it is necessary to continue the operation again. Here, if the calculated earthquake loss value does not greatly differ from the required earthquake loss value,
Again, design the implementation to satisfy the required earthquake loss value.
If the calculated earthquake loss value is significantly different from the required earthquake loss value, the basic design is re-designed, and then the practical design is performed (S4 '). Therefore, if the calculated earthquake loss value is significantly different from the required earthquake loss value, the efficiency becomes extremely low.

【0005】また、地震損失値は、構造物の構造設計だ
けではなく、対象構造物内に設けられている設備機器の
配置等によっても変動する構造物の全体構成に依存する
指標であり、基本設計を工夫することにより、その値を
向上させることができる。例えば、構造物が高層建築構
造物である場合に、その上部の揺れと比較して下部の揺
れが小さい場合には、当該構造物の下部に設備機器を設
けることにより、設備機器が被害を受ける確率を小さく
することができる。このように、地震損失値を指標とす
る場合には、基本設計段階でこれを考慮することが特に
重要となる。そのため、前記対策を行うことにより、地
震損失値を効率よく小さくすることができる。しかし、
現状では、基本設計と実施設計の間で地震損失値の評価
を行っていないため、主として、実施設計段階において
構造物の構造設計のみで要求地震損失値を満たすように
設計を行わなければならず、効率的な設計を行うことが
できなかった。
The seismic loss value is an index that depends not only on the structural design of the structure but also on the overall structure of the structure, which fluctuates depending on the arrangement of the equipment provided in the target structure. By devising the design, the value can be improved. For example, when the structure is a high-rise building structure, if the shaking of the lower part is smaller than the shaking of the upper part, the equipment is damaged by providing the equipment at the lower part of the structure. The probability can be reduced. As described above, when the earthquake loss value is used as an index, it is particularly important to consider this at the basic design stage. Therefore, by taking the above measures, the earthquake loss value can be reduced efficiently. But,
At present, the seismic loss value is not evaluated between the basic design and the actual design.Therefore, in the actual design stage, the design must be designed to satisfy the required seismic loss value only with the structural design of the structure. And efficient design could not be performed.

【0006】本発明は、前記の問題点を解決するために
なされたものであり、地震損失指標を構造物の耐震性能
の評価指標として考慮するとともに、効率的に耐震設計
を行うことが可能となる耐震設計方法を提供することを
目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and considers an earthquake loss index as an evaluation index of the seismic performance of a structure, and enables an efficient seismic design. It aims to provide an earthquake-resistant design method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の耐震設計方法は、以下の各段階を含むこと
を特徴としている。 (1)予め想定した地震動と、構造物の基礎諸元情報と
を用い、予め定められた要求概略地震損失値を満たすよ
うに前記構造物の基本計画を決定する基本設計段階。 (2)前記予め想定した地震動と、前記構造物の前記基
礎諸元情報及び前記基本計画の結果とを用い、要求詳細
地震損失値を満たすように前記構造物の詳細計画を決定
する実施設計段階。
In order to solve the above-mentioned problems, a seismic design method of the present invention is characterized by including the following steps. (1) A basic design stage in which a basic plan of the structure is determined so as to satisfy a predetermined required approximate earthquake loss value, using the ground motion assumed in advance and basic specification information of the structure. (2) An implementation design step of determining a detailed plan of the structure so as to satisfy a required detailed earthquake loss value by using the presumed earthquake motion, the basic specification information of the structure and a result of the basic plan. .

【0008】ここで、構造物の基礎諸元情報は、対象構
造物を設計するにあたっての基本的な条件であり、立地
位置及び地盤条件(以下、「立地条件等」という場合が
ある)、構造物の外形寸法等の基礎データをいう。構造
物の基本計画とは、対象構造物の構造種別、構造形式、
基礎形式、構造部材の配置、免震構造・制振構造の有
無、主要な設備機器の配置などを決定することをいう。
構造物の詳細計画とは、対象構造物の部材設計、及び、
当該対象構造物に配置する設備機器の詳細な仕様などの
細部構造を決定することをいう。
[0008] Here, the basic specification information of a structure is a basic condition for designing a target structure, such as a location position and a ground condition (hereinafter, may be referred to as a "location condition or the like"), a structure, or the like. Basic data such as the external dimensions of an object. The basic plan of a structure is the structure type, structure type,
Determining the basic form, arrangement of structural members, presence / absence of seismic isolation / damping structure, arrangement of major equipment, etc.
The detailed plan of the structure is the design of the members of the target structure, and
This refers to determining the detailed structure such as the detailed specifications of the equipment to be arranged on the target structure.

【0009】また、構造物の地震損失指標とは、確率論
的な手法を用いることにより、構造物の地震被害を定量
的に評価した指標であり、想定される地震動に対する構
造物被害確率と、仕上材や設備機器などの物的損失額に
より算出した指標をいう。例えば、所定非超過確率に対
する予想損失値[所定再現期間の地震(予め定められた
再現期間に一度起こるような地震)により生じる、所定
非超過確率を想定した際の損失額を、その構造物の再調
達価格(同程度の構造物を新築する場合のコスト)に対
する比として表した指標]や、所定期間被害リスク値
(所定期間の間に、地震により生じる被害額の平均値)
等の指標が、代表的に用いられる。
The seismic loss index of a structure is an index that quantitatively evaluates the seismic damage of a structure by using a stochastic method. An index calculated based on the amount of physical loss of finishing materials and equipment. For example, the expected loss value for the predetermined non-exceeding probability [the amount of loss at the time of the predetermined non-exceeding probability caused by an earthquake during a predetermined reproduction period (an earthquake that occurs once during a predetermined reproduction period), An index expressed as a ratio to the replacement cost (cost of constructing a similar structure), and the damage risk value for a specified period (average amount of damage caused by an earthquake during a specified period)
Are typically used.

【0010】なお、前記所定非超過確率に対する予想損
失値を用いた場合に、再現期間を475年、非超過確率
を90%とした場合の値は、最大予想損失値(以下、
「PML値」という)といわれており、また、再現期間
を475年、非超過確率を50%とした場合の値は、平
均予想損失値(以下、「NEL値」という)といわれて
いる。さらに、前記所定期間被害リスク値において、期
間を1年とした場合には、年間リスク値といわれてい
る。また、前記損失値には、地震により被災して経済活
動を行えなくなることによる経済的損失額を含めたもの
としても良い。また、人命や火災などの二次被害分の損
失額を加えることもできる。
When the expected loss value with respect to the predetermined non-exceeding probability is used, the value when the reproduction period is 475 years and the non-exceeding probability is 90% is the maximum expected loss value (hereinafter, referred to as the maximum expected loss value).
The value in the case where the recall period is 475 years and the non-exceeding probability is 50% is called an average expected loss value (hereinafter, referred to as “NEL value”). Further, in the above-mentioned predetermined period damage risk value, when the period is set to one year, it is called an annual risk value. In addition, the loss value may include an economic loss amount due to being unable to perform economic activities due to the earthquake. In addition, it is possible to add the loss amount for secondary damage such as human life and fire.

【0011】さらに、地震損失値の評価は、基本設計段
階と実施設計段階の2段階で行う。そのため、基本設計
段階で行う地震損失値の算出及びその評価は簡便なもの
にとどめ、実施設計段階において、詳細に地震損失値の
評価を行うことが、効率的な設計を行う上で好適であ
る。但し、要求概略地震損失値と要求詳細地震損失値
は、整合のとれた値に設定する必要があるが、当該条件
を満たすように定めるのであれば、どのように設定して
もよい。従って、要求概略地震損失値と要求詳細地震損
失値を同一の値としてもよく、或いは、要求概略地震損
失値を所定の範囲を有する値とするとともに、要求詳細
地震損失値を前記要求概略地震損失値と比較して厳しい
条件を満たすように設定してもよい。
Further, the evaluation of the earthquake loss value is performed in two stages, a basic design stage and a practical design stage. For this reason, it is preferable to calculate and evaluate earthquake loss values in the basic design stage in a simple manner and to perform detailed evaluation of earthquake loss values in the implementation design stage in order to perform efficient design. . However, the required approximate earthquake loss value and the required detailed earthquake loss value need to be set to matched values, but may be set in any manner as long as the conditions are satisfied. Therefore, the required general earthquake loss value and the required detailed earthquake loss value may be the same value, or the required general earthquake loss value may be a value having a predetermined range, and the required general earthquake loss value may be the required general earthquake loss value. The value may be set to satisfy a stricter condition than the value.

【0012】なお、基本設計段階と実施設計段階では、
従来と同様に、所与の地震動に対する構造物の目標応答
値(許容耐力や許容変位量等)を満たすように、基本計
画や構造部材等の設計を行うことは言うまでもない。
In the basic design stage and the practical design stage,
As in the conventional case, it goes without saying that the basic plan and the design of the structural members and the like are designed so as to satisfy the target response value (allowable strength, allowable displacement amount, etc.) of the structure with respect to the given earthquake motion.

【0013】本発明の耐震設計方法によれば、対象構造
物について、要求概略地震損失値を満たすように基本設
計を行った後に実施設計を行っており、基本設計段階と
実施設計段階の2段階で地震損失値を算出する方法を採
用している。従って、基本設計段階と実施設計段階にお
ける地震損失値とが大きく異なることがないため、従来
のように、実施設計後に基本設計を行うといった非効率
的な作業を回避することができる。
According to the seismic design method of the present invention, the basic design is carried out for the target structure after satisfying the required approximate seismic loss value, and the practical design is performed. The method of calculating the seismic loss value is adopted. Therefore, since the earthquake loss values in the basic design stage and the practical design stage do not greatly differ from each other, it is possible to avoid the inefficient work of performing the basic design after the practical design as in the related art.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態
で対象とする構造物は、複数階の建築構造物である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The structure targeted in the present embodiment is a multi-story building structure.

【0015】[地震損失指標]まず、本発明の耐震設計
法の説明を行う前に、構造物の地震損失指標について説
明を行う。地震損失指標は、種々の指標を使用すること
ができる。例えば、前記年間リスク値を使用する場合に
は、地震規模毎の所定期間における地震発生確率と、対
応する前記地震規模毎の対象構造物における地震損失額
との積の総計を計算することにより算出することができ
る。
[Earthquake Loss Index] First, before describing the seismic design method of the present invention, an earthquake loss index of a structure will be described. Various indexes can be used as the earthquake loss index. For example, when the annual risk value is used, it is calculated by calculating the total of the product of the earthquake occurrence probability in a predetermined period for each earthquake scale and the amount of earthquake loss in the corresponding target structure for each earthquake scale. can do.

【0016】なお、地震発生確率は対象構造物の立地位
置や地盤条件等毎に異なるため、対象構造物の立地条件
等に関連づけて地震発生確率をデータベースに格納して
おき、当該立地条件等を入力することにより地震発生確
率を出力するように構成すると、データ処理を行う際に
好適である。
Since the probability of earthquake occurrence differs depending on the location of the target structure, ground conditions, and the like, the probability of earthquake occurrence is stored in a database in association with the location conditions of the target structure and the like, and the location conditions and the like are stored. It is preferable to output the earthquake occurrence probability by inputting it when performing data processing.

【0017】また、地震損失額は、地震規模及び対象構
造物の詳細構造毎に異なるため、地震規模、かつ、対応
する対象構造物の詳細構造に関連づけてデータベースに
格納しておき、当該詳細構造を入力することにより地震
損失額を出力するように構成すると、データ処理を行う
際に好適である。本実施形態では、地震損失額は、物的
損失額、又は、物的損失額と経済的損失額の和として算
出される。物的損失額とは、構造物自体及びそれに付随
した仕上材や設備或いは機器等が被害を受けた場合の損
失額であり、一例としては、被害を受けた構造物等の復
旧(修復、取り替え)に要する費用により求めることが
できる。また、経済的損失額とは、地震の影響により営
業が停止したことにより受ける損失額等のことであり、
一例としては、営業停止日数に、単位営業損失額(一日
当たりの営業損失額)を乗じることにより求めることが
できる。
Further, since the amount of earthquake loss differs depending on the earthquake scale and the detailed structure of the target structure, it is stored in a database in association with the earthquake scale and the corresponding detailed structure of the target structure. It is preferable to output the amount of the earthquake loss by inputting the input data, which is suitable for performing data processing. In the present embodiment, the amount of earthquake loss is calculated as the amount of physical loss or the sum of the amount of physical loss and the amount of economic loss. The physical loss is the amount of loss when the structure itself and its associated finishing materials, equipment, or equipment are damaged. For example, restoration (repair, replacement) of a damaged structure, etc. ) Can be determined by the cost required. In addition, the economic loss amount is the loss amount due to the suspension of business due to the earthquake,
As an example, it can be obtained by multiplying the number of days of business suspension by the unit operating loss (operating loss per day).

【0018】[耐震設計方法]本発明の耐震設計方法
は、基本設計段階と実施設計段階の2段階から構成され
ている。
[Seismic Design Method] The seismic design method of the present invention comprises two stages, a basic design stage and a practical design stage.

【0019】(1)基本設計段階 基本設計段階は、予め想定した地震動(以下、「想定地
震動」という)と、対象構造物の基礎諸元情報とを用
い、予め定められた要求概略地震損失値を満たすように
前記構造物の基本計画を決定する作業を行うものであ
り、以下の各ステップから構成されている(図1参
照)。
(1) Basic Design Stage In the basic design stage, a predetermined required approximate earthquake loss value is determined by using a presumed earthquake motion (hereinafter referred to as “assumed ground motion”) and basic specification information of the target structure. The operation for determining the basic plan of the structure is performed so as to satisfy the following conditions, and includes the following steps (see FIG. 1).

【0020】(ステップ1(S1))本ステップは、対
象構造物の耐震目標に対する想定地震動と、立地条件等
(基礎諸元情報)と、構造物の基本仕様である外形寸
法、基準階床面積等の基本仕様データを決定する作業を
行うものである。ここで、前記想定地震動は、震源位置
や地震規模を定めることになる。また、構造物の立地位
置は、都道府県レベル、市町村レベル、若しくは、それ
より細かい区分のデータを適切に選択して用い、また、
地盤条件は、硬質、普通、軟弱等の区分、若しくは、よ
り詳細な区分のデータを適切に選択して用いる。
(Step 1 (S1)) In this step, the expected ground motion of the target structure with respect to the seismic target, the location conditions (basic specification information), the external dimensions which are the basic specifications of the structure, the standard floor area And the like to determine basic specification data. Here, the assumed ground motion determines an epicenter position and an earthquake magnitude. In addition, the location of the structure is appropriately selected and used at the prefectural level, the municipal level, or at a smaller level.
As the ground condition, data of a classification such as hard, normal, or soft, or more detailed data is appropriately selected and used.

【0021】(ステップ2(S2))本ステップは、対
象構造物の基本計画を決定する作業を行うものである。
ここで、構造物の基本計画とは、構造種別[鉄筋コンク
リート造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、鋼管コン
クリート構造等]、構造形式(トラス、ラーメン、シェ
ル等)、基礎形式(べた基礎、フーチング基礎、杭基礎
等)、構造部材の配置、免震構造や制振構造の有無、主
要な設備機器の配置概要などを決定することをいい、算
出された応答値が、耐震目標を達成するように予め定め
られている対象構造物の目標応答値を満たすように行う
必要がある。
(Step 2 (S2)) In this step, a basic plan of the target structure is determined.
Here, the basic plan of a structure means a structure type (reinforced concrete structure, steel frame structure, steel frame reinforced concrete structure, steel pipe concrete structure, etc.), a structure type (truss, ramen, shell, etc.), a foundation type (solid foundation, footing foundation, Pile foundation, etc.), the arrangement of structural members, the presence or absence of seismic isolation and vibration control structures, and the outline of the layout of major equipment, etc., are determined in advance so that the calculated response values meet the seismic target. It is necessary to perform so as to satisfy the target response value of the determined target structure.

【0022】(ステップ3(S3a,S3b))本ステ
ップは、前記構造物の耐力指標又は免震構造や制振構造
の有無を用いて概略地震損失値を算出し、その評価を行
うものである。ここで、算出された概略地震損失値が要
求概略地震損失値以下の場合には基本設計を終了して、
実施設計に移ることになる。また、算出された概略地震
損失値が要求概略地震損失値を超える場合には、前記条
件を満たすように、再度、基本計画を適切に修正するこ
とになる。
(Step 3 (S3a, S3b)) In this step, an approximate earthquake loss value is calculated using the strength index of the structure or the presence or absence of a seismic isolation structure or a damping structure, and its evaluation is performed. . Here, if the calculated approximate earthquake loss value is equal to or less than the required approximate earthquake loss value, the basic design is terminated,
We will move on to the implementation design. When the calculated approximate earthquake loss value exceeds the required approximate earthquake loss value, the basic plan is again appropriately corrected so as to satisfy the above condition.

【0023】本ステップでは、簡易に概略地震損失値を
算出するために、過去の知見により見いだされている、
耐力指標又は免震構造や制振構造の有無と、地震損失値
との間に存在する関係を利用して求めることを特徴とし
ている。例えば、耐力指標として、横軸に構造物の変形
性能、縦軸に構造物の耐力をとったときに、対応する変
形性能と耐力を有する構造物の地震損失値の同一水準点
をコンタ(contour)として表すと、図2に示すような
(原点に対して右下がりの曲線)関係を見いだすことが
できる。従って、構造物の耐力指標と地震損失値との関
係を予めデータベースに格納しておくことにより、基本
計画決定後の構造物における耐力指標に基づき、概略地
震損失値を即座に算出することができる。
In this step, in order to easily calculate the approximate earthquake loss value, it has been found based on past knowledge.
It is characterized by using a relation that exists between the strength index or the presence or absence of the seismic isolation structure and the damping structure and the earthquake loss value. For example, as the strength index, when the deformation performance of the structure is plotted on the horizontal axis and the strength of the structure is plotted on the vertical axis, the same level point of the seismic loss value of the structure having the corresponding deformation performance and strength is plotted as contour. ), A relationship as shown in FIG. 2 (curved rightward with respect to the origin) can be found. Therefore, by storing the relationship between the strength index of the structure and the earthquake loss value in the database in advance, the approximate earthquake loss value can be immediately calculated based on the strength index of the structure after the basic plan is determined. .

【0024】また、図3に示すように、地震動の構造物
に対する入力エネルギー(以下、「地震入力エネルギ
ー」という)と地震損失値との間にも、当該地震入力エ
ネルギーが小さいほど地震損失値も小さくなるという所
定の関係が存在している。一般的に、構造物に対して、
免震構造や制振構造を採用すると、地震入力エネルギー
は小さくなること(図3は、免震構造を採用した場合
は、制振構造を採用した場合と比較して地震入力エネル
ギーが小さくなることを示している)から、構造物への
地震入力エネルギーと種々の耐震構造との関係を予めデ
ータベースに格納しておくことにより、基本計画が定め
られた構造物の耐震構造が与えられた場合に、概略地震
損失値を即座に算出することができる。
As shown in FIG. 3, between the input energy (hereinafter referred to as "earthquake input energy") and the earthquake loss value for the structure of the earthquake motion, the smaller the earthquake input energy is, the smaller the earthquake loss value becomes. There is a predetermined relationship of becoming smaller. In general, for structures
The seismic input energy decreases when the seismic isolation structure and the damping structure are adopted. (Fig. 3 shows that the seismic input energy decreases when the seismic isolation structure is adopted than when the seismic isolation structure is adopted.) ), The relationship between the seismic input energy to the structure and the various seismic structures is stored in a database in advance, so that when the seismic structure of the structure specified in the basic plan is given, The approximate earthquake loss value can be calculated immediately.

【0025】なお、前記の説明では、概略地震損失値を
算出する際の一例を示したものであり、構造物の耐力指
標と免震構造や制振構造の有無は密接に関連している指
標であることから、実際には、構造物の耐力指標及び免
震構造や制振構造の有無等を総合的に判断して、概略地
震損失値を簡易に算出している。
In the above description, an example of calculating the approximate seismic loss value is shown, and the strength index of the structure and the presence or absence of the seismic isolation structure and the vibration control structure are closely related. Therefore, in actuality, the approximate earthquake loss value is simply calculated by comprehensively judging the strength index of the structure and the presence or absence of the seismic isolation structure and the vibration control structure.

【0026】(2)実施設計段階 実施設計段階は、前記想定地震動と、対象構造物の前記
基礎諸元情報及び前記基本計画の結果とを用い、要求詳
細地震損失値を満たすように対象構造物の詳細計画を決
定する作業を行うものであり、以下の各ステップから構
成されている(図4参照)。
(2) Implementation Design Stage The implementation design stage uses the assumed ground motion, the basic specification information of the target structure, and the result of the basic plan so as to satisfy the required detailed earthquake loss value. The work for determining a detailed plan is performed by the following steps (see FIG. 4).

【0027】(ステップ4(S4))本ステップは、基
本設計で作成された基本計画の結果から得られる各デー
タと、設置される設備機器の情報を基に、部材設計(部
材数、部材断面、使用材料等)、及び、当該構造物に配
置する設備機器の詳細な仕様等の詳細計画を決定する作
業を行うものである。
(Step 4 (S4)) In this step, the member design (number of members, member cross section, etc.) is performed based on each data obtained from the result of the basic plan created in the basic design and information on the equipment to be installed. , Used materials, etc.) and a detailed plan such as detailed specifications of the equipment to be arranged in the structure.

【0028】(ステップ5(S5))本ステップは、模
擬地震波を作用させたときの対象構造物の応答値の評価
(詳細地震応答解析)を行うものである。模擬地震動
は、前記想定地震動に基づき、主として過去の地震動の
研究により蓄積された基準地震動(エネルギー、振幅及
び位相等)のデータを用い、対象構造物の立地条件等に
よる地震波の伝播条件の違い等を考慮して作成されるも
のであり、その作成は、従来の方法を使用して行うこと
ができる。本ステップでは、詳細計画に基づいて算出さ
れた応答値が目標応答値を満たすか否かを判断するもの
であり、前記目標応答値を満たさない場合には、前記条
件を満たすように詳細計画を適切に修正する必要があ
る。本ステップは、対象構造物の概略応答解析を行うも
のである。
(Step 5 (S5)) In this step, the response value of the target structure when a simulated seismic wave is applied is evaluated (detailed seismic response analysis). The simulated ground motions are based on the assumed ground motions described above, and use data of reference ground motions (energy, amplitude, phase, etc.) accumulated mainly from past ground motion studies. , And can be created using conventional methods. In this step, it is determined whether or not the response value calculated based on the detailed plan satisfies the target response value. If the target response value is not satisfied, the detailed plan is set so as to satisfy the condition. It needs to be modified appropriately. This step is to perform a general response analysis of the target structure.

【0029】(ステップ6(S6a,S6b))本ステ
ップでは、対象構造物の詳細地震損失値を算出し、その
評価を行うものである。前記のように、この詳細地震損
失値は、地震発生確率と地震損失額を主要データとして
使用することにより算出されるものであり、例えば、前
記年間リスク値を用いる場合には、対象構造物の立地地
点における地震規模毎の1年間の地震発生確率と、対応
する前記地震規模毎の対象構造物(内部に設置される設
備機器等も含む)の地震損失額との積の総計を求めるこ
とにより算出されるものである。
(Step 6 (S6a, S6b)) In this step, the detailed earthquake loss value of the target structure is calculated and its evaluation is performed. As described above, this detailed earthquake loss value is calculated by using the earthquake occurrence probability and the amount of earthquake loss as main data.For example, when the annual risk value is used, the By calculating the sum of the product of the one-year earthquake occurrence probability for each earthquake scale at the site and the corresponding amount of earthquake loss of the target structure (including equipment and equipment installed inside) for each earthquake scale It is calculated.

【0030】そして、前記算出された詳細地震損失値が
要求詳細地震損失値以下の場合には実施設計を終了する
ことになる。また、算出された詳細地震損失値が要求詳
細地震損失値を超える場合には、前記条件を満たすよう
に、再度、詳細計画を適切に修正する必要がある。
When the calculated detailed earthquake loss value is equal to or smaller than the required detailed earthquake loss value, the practical design is terminated. Further, when the calculated detailed earthquake loss value exceeds the required detailed earthquake loss value, it is necessary to appropriately correct the detailed plan again so as to satisfy the above condition.

【0031】このように、本発明の耐震設計方法によれ
ば、要求概略地震損失値を満たすように基本設計を行
い、さらに、要求詳細地震損失値を満たすように実施設
計を行うという、基本設計段階と実施設計段階の2段階
で地震損失値を算出する方法を採用している。そのた
め、実施設計段階と基本設計段階における地震損失値と
が大きく異なることなく、従来のように、実施設計後に
基本設計を行うといった非効率的な作業を回避すること
ができる。また、基本設計段階において、要求概略地震
損失値を満たすように基本計画が作成されているため、
当該要求概略地震損失値と整合を図るように実施設計を
行うことにより、効率的に詳細地震損失値を抑制するこ
とができる。
As described above, according to the seismic design method of the present invention, the basic design is performed so as to satisfy the required approximate earthquake loss value, and further, the practical design is performed to satisfy the required detailed earthquake loss value. The method of calculating the earthquake loss value in two stages, the stage and the implementation design stage, is adopted. Therefore, the inefficient work of performing the basic design after the actual design as in the related art can be avoided without the seismic loss values at the actual design stage and the basic design stage differing greatly. Also, at the basic design stage, a basic plan was created to satisfy the required rough earthquake loss value,
By performing the implementation design so as to match the required approximate earthquake loss value, it is possible to efficiently suppress the detailed earthquake loss value.

【0032】以上、本発明について、好適な実施形態の
一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限
られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能であることは言
うまでもない。特に、構造物は、建築構造物に限られる
ものではなく、土木構造物等の各種構造物に適用するこ
とが可能となる。また、地震損失指標は、PML値、N
EL値等の各種の指標を使用することができる。さら
に、各種の地震損失指標に関しては、構造物の重要度等
に応じて、種々の方法で算出することができる。また、
詳細計画を決定するにあたり、複数の詳細計画案を想定
し、要求詳細地震損失値が、前記要求概略地震損失値を
満たす最適な値となるような詳細計画案を選択すること
により行うこともできる。
As described above, an example of the preferred embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the design of each of the above-described components can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. In particular, the structure is not limited to a building structure, but can be applied to various structures such as civil engineering structures. The earthquake loss index is a PML value, N
Various indices such as the EL value can be used. Furthermore, various seismic loss indices can be calculated by various methods according to the importance of the structure and the like. Also,
In determining a detailed plan, a plurality of detailed plans can be assumed, and the required detailed earthquake loss value can be selected by selecting a detailed plan that is an optimum value that satisfies the required approximate earthquake loss value. .

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、地震損失指標を構造物
の耐震性能の評価指標として考慮するとともに、効率的
に耐震設計を行うことが可能となる耐震設計方法を提供
することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a seismic design method capable of considering a seismic loss index as an evaluation index of the seismic performance of a structure and enabling an efficient seismic design.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の耐震設計方法における基本設計段階を
示すフロー図である。
FIG. 1 is a flowchart showing a basic design stage in a seismic design method of the present invention.

【図2】構造物の耐力及び変形性能と、地震損失値との
関係を示したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a proof strength and a deformation performance of a structure and an earthquake loss value.

【図3】地震動の構造物に対する入力エネルギーと地震
損失値との関係を示したグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an input energy to a structure subjected to an earthquake motion and an earthquake loss value.

【図4】本発明の耐震設計方法における実施設計段階を
示すフロー図である。
FIG. 4 is a flowchart showing an implementation design stage in the seismic design method of the present invention.

【図5】従来の耐震設計方法を示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart showing a conventional seismic design method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 正春 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 木村 雄一 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 中村 敏治 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 中村 孝明 東京都新宿区西新宿四丁目5番1号 株式 会社篠塚研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masaharu Takayama 1-25-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei Construction Co., Ltd. (72) Inventor Yuichi Kimura 1-25-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei Corporation (72) Inventor Toshiharu Nakamura 1-25-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei Corporation (72) Inventor Takaaki Nakamura 4-5-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Stock Company Shinozuka Research Laboratory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の各段階を含むことを特徴とする耐
震設計方法。 (1)予め想定した地震動と、構造物の基礎諸元情報と
を用い、予め定められた要求概略地震損失値を満たすよ
うに前記構造物の基本計画を決定する基本設計段階。 (2)前記予め想定した地震動と、前記構造物の前記基
礎諸元情報及び前記基本計画の結果とを用い、要求詳細
地震損失値を満たすように前記構造物の詳細計画を決定
する実施設計段階。
1. A seismic design method comprising the following steps. (1) A basic design stage in which a basic plan of the structure is determined so as to satisfy a predetermined required approximate earthquake loss value, using the ground motion assumed in advance and basic specification information of the structure. (2) An implementation design step of determining a detailed plan of the structure so as to satisfy a required detailed earthquake loss value by using the presumed earthquake motion, the basic specification information of the structure and a result of the basic plan. .
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