JP2007033428A - 地震評価方法および地震評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 地震を実際の被害に則して評価可能な地震評価方法および地震評価装置を提供する。
【解決手段】 地震評価装置１は、感震器２、演算部３４Ａおよび制御部３０Ａとを含む。感震器２は、震動を検出する機能を有する。演算部３４は、感震器２で検出される震動に基づいて、ＳＳＩ値を演算する機能を有する。制御部３０Ａは、前記ＳＳＩ値を最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩでレベル弁別する機能を有する。
【選択図】 図１５

Description

本発明は、震動に基づいて、地震の規模を評価する地震評価方法および地震評価装置に関する。

本発明において短周期地震動は、速度応答スペクトルの周期２．５sec以下の範囲に大
きな速度応答が分布する震動を意味し、これに対して長周期地震動は、速度応答スペクトルの周期２．５secを越える範囲にも大きな速度応答が分布する震動を意味する。

近年、地震の規模を評価する地震評価方法が実用に供されている。従来の技術の地震評価方法では、震動に基づいて、震動の加速度および速度応答スペクトルのスペクトル強度、いわゆるＳＩ値を演算する。地震評価方法では、この加速度およびＳＩ値が予め定められる閾値以上か否かによって地震の規模を評価する。地震評価装置は、この地震評価方法の評価に基づいてガス管などの遮断弁および警報器を作動させる（たとえば特許文献１参照）。

特許３３１４９１２号明細書

高さ６０ｍ以上のビルである超高層ビルでは、その建物の固有周期が３sec以上に設計
されていることが多い。すなわち周期３sec以上の速度応答が大きい震動では、超高層ビ
ルは、共振する可能性が高い。したがって周期３sec以上の速度応答が大きい震動では、
その加速度およびＳＩ値が小さい震動であっても、超高層ビル自体が大きく揺れる。

図２８は、東南海地震の模擬波によるある地点の建物の速度応答スペクトルを示すグラフである（減衰率５％）。図２９は、東南海地震の模擬波によるある地点の建物の速度応答スペクトルを示すグラフである（減衰率２％）。図３０は、南海地震の模擬波によるある地点の建物の速度応答スペクトルを示すグラフである（減衰率５％）。図３１は、南海地震の模擬波によるある地点の建物の速度応答スペクトルを示すグラフである（減衰率２％）。図２８〜３１は、横軸が建物の周期（sec）を示し、縦軸が速度応答の最大値（cm/sec）を示す。図２８〜３１は、太い実線が各地震の模擬波Ａ、細い実線が工学的基盤における告示波Ｂ、点線が表層における告示波Ｃによる速度応答スペクトルを示す。また減衰率は、減衰定数の百分率である。

東南海地震および南海地震の速度応答スペクトルは、その一部が周期３sec以上で工学
的基盤における告示波Ｂより大きくなる。南海地震の速度応答スペクトルは、図２３に示すように、建物の減衰率が２％になると、その一部が表層における告示波Ｃより大きくなる。つまり東南海地震および南海地震では、周期３sec以上に大きな速度応答が分布する
長周期地震動が起こり得ると予測されている。またこれらの地震における震動の加速度は、東南海地震で１３０Gal以上２００Gal以下、南海地震で６０Gal以上９０Gal以下と予測されている。ＳＩ値は、周期０．１sec以上２．５sec以下の速度応答スペクトルのスペクトル強度に対しての評価であり、周期２．５secを越える速度応答スペクトルは対象とされない。それ故、東南海地震および南海地震などの長周期地震動では、そのＳＩ値が小さくなると予測される。

従来の技術の地震評価方法は、震動の加速度およびＳＩ値が閾値以上か否かによって地震の規模を評価する。従来の技術の地震評価方法では、震動の加速度の閾値は、たとえば２００Gal、震動のＳＩ値は、３０ｋｉｎｅに設定される。従来の地震評価装置方法では、短周期地震動を正確に評価できるけれども、東南海地震および南海地震のような前記閾値より小さい加速度およびＳＩ値の長周期地震動の場合、小規模な地震と評価する。それ故、東南海地震および南海地震では、遮断弁および警報器が作動せず、このような状態で、超高層ビルが大きく揺れ、ガス管が損傷し、甚大な被害を生じる可能性が有る。

本発明の目的は、地震を実際の被害に則して評価可能な地震評価方法および地震評価装置を提供することである。

本発明は、震動を検出する検出工程と、
検出工程で検出される震動に基づいて、予め定められる周期β以上予め定められる周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖを演算する演算工程であって、前記速度応答スペクトルＳｖおよび速度応答スペクルＳｖの変数である周期τに基づいて、スペクトル強度ＳＳＩを

式（１）で演算する演算工程と、
演算工程で演算されるスペクトル強度ＳＳＩを、スペクトル強度ＳＳＩを評価するための予め定められる第１警報レベルでレベル弁別する弁別工程とを含み、
周期βは、０secを越え、周期γ未満の値であり、
周期γは、２．５secを越える値であることを特徴とする地震評価方法である。

また本発明は、前記速度応答スペクトルは、予め定められる減衰定数ｈに基づいて演算され、
減衰定数ｈは、０以上１／２０以下であることを特徴とする。

また本発明は、演算工程は、検出工程で検出される震動に基づいて、さらに震動の加速度を演算し、
弁別工程は、さらに前記加速度を、前記加速度を評価するための予め定められる第２警報レベルでレベル弁別し、
（１）前記スペクトル強度ＳＳＩが第１警報レベル以上であること、および（２）前記加速度が第２警報レベル以上であることの２つの条件のうち少なくともいずれか一方の条件を充足するか否かを判定する判定工程をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、震動を検出する検出手段と、
検出手段が検出する震動に基づいて、予め定められる周期β以上予め定められる周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖを演算する演算手段であって、前記速度応答スペクトルＳｖおよび速度応答スペクルＳｖの変数である周期τに基づいて、スペクトル強度ＳＳＩを

式（２）で演算する演算手段と、
演算手段で演算されるスペクトル強度ＳＳＩを、予め定められる第１警報レベルでレベル弁別する弁別手段とを含み、
周期βは、０secを越え、周期γ未満の値であり、
周期γは、２．５secを越える値であることを特徴とする地震評価装置である。

また本発明は、前記速度応答スペクトルは、予め定められる減衰定数ｈに基づいて演算され、
減衰定数ｈは、０以上１／２０以下であることを特徴とする。

また本発明は、周期βは、５sec未満であり、
周期γは、５sec以上であることを特徴とする。

また本発明は、周期βは、５sec未満であり、
周期γは、７sec以上であることを特徴とする。

また本発明は、周期βは、７sec未満であり、
周期γは、１０sec以上であることを特徴とする。

また本発明は、演算手段は、検出手段で検出される震動に基づいて、さらに震動の加速度を演算し、
弁別手段は、さらに前記加速度を、予め定められる第２警報レベルでレベル弁別し、
（１）前記スペクトル強度ＳＳＩが第１警報レベル以上であること、および（２）前記加速度が第２警報レベル以上であることの２つの条件のうち少なくともいずれか一方の条件を充足するか否かを判定する判定手段をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、前記スペクトル強度ＳＳＩを報知する報知手段をさらに含むことを特徴とする。

本発明によれば、演算工程では、検出工程で検出される震動に基づいて、周期β以上周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖを演算し、この速度応答スペクトルＳｖに基づいて、スペクトル強度ＳＳＩを演算する。弁別工程では、前記スペクトル強度ＳＳＩをこのスペクトル強度ＳＳＩを評価するための第１警報レベルでレベル弁別する。周期γは、２．５secを越える値である。したがって従来の地震評価方法で検出不可能な、長周期地震動を検出することができる。これによって長周期地震動の場合、この震動を検出し、遮断弁および警報器などを作動させることができる。それ故、長周期地震動の場合、これを確実に検出して、ガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価方法より二次的な被害を小さくすることができる。

また本発明によれば、超高層ビルに被害を与え得る地震動であるか否かを、より正確に検出することができる。減衰定数ｈが小さくなればなるほど、建築物の揺れが収まらない。特に長周期地震動の場合、ゆっくりと大きく、かつ長い間震動するので、減衰定数ｈが小さくなればなるほど、建築物に与える影響は大きくなる。超高層ビルは、減衰定数ｈが１／５以上である低層ビルなどと異なり、地表面部の影響が少ないので、減衰定数ｈが１／２０以下になる。減衰定数ｈを本来の超高層ビルの減衰定数により近似することによって、超高層ビルに被害を与え得る長周期地震動であるか否かを、より正確に検出することができる。これによってガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価方法より二次的な被害を小さくすることができる。

また本発明によれば、弁別工程では、さらに演算工程で演算される加速度をこの加速度を評価するための第２弁別レベルで弁別する。判定工程では、前記スペクトル強度ＳＳＩが第１警報レベル以上であること、および（２）前記加速度が第２警報レベル以上であることの２つの条件のうち少なくともいずれか一方の条件を充足するか否かを判定する。したがってスペクトル強度ＳＳＩが第１警報レベルより小さく加速度が第２警報レベルより大きい震動を検出することができる。地震評価方法では、加速度およびスペクトル強度ＳＳＩの双方の観点から甚大な被害を及ぼす震動を確実に検出し、遮断弁および警報器などを作動させることができる。これによってガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価方法より二次的な被害を小さくすることができる。

また本発明によれば、演算手段は、検出手段によって検出される震動に基づいて、周期β以上周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖを演算し、この速度応答スペクトルＳｖに基づいて、スペクトル強度ＳＳＩを演算する。レベル弁別手段は、前記スペクトル強度ＳＳＩをこのスペクトル強度ＳＳＩを評価するための第１警報レベルでレベル弁別する。周期γは、２．５secを越える値である。したがって従来の地震評価装置で検出不可能な、長周期地震動を検出することができる。これによって長周期地震動の場合、この震動を検出し、遮断弁および警報器などを作動させることができる。それ故、長周期地震動の場合、これを確実に検出することができ、ガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価装置より二次的な被害を小さくすることができる。

また本発明によれば、超高層ビルに被害を与え得る地震であるか否かを、より正確に検出することができる。減衰定数ｈが小さくなればなるほど、建築物の揺れが収まらない。特に長周期地震動場合、ゆっくりと大きく、かつ長い間震動するので、減衰定数ｈが小さくなればなるほど、建築物に与える影響は大きくなる。超高層ビルは、減衰定数ｈが１／５以上である低層ビルなどと異なり、地表面部の影響が少ないので、減衰定数ｈが１／２０以下になる。減衰定数ｈを本来の超高層ビルの減衰定数により近似することによって、超高層ビルに被害を与え得る長周期地震であるか否かを、より正確に検出することができる。これによってガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価方法より二次的な被害を小さくすることができる。

また本発明によれば、スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期５secが含まれ、周期５secの速度応答スペクトルＳｖが含まれるスペクトル強度ＳＳＩを演算できる。地表面部の固有周期が５secの地盤、たとえば濃尾平野では、長周期震動が発生した際、周期５secおよびその付近の震動が大きく、周期５secおよびその付近の速度応答スペクトルＳｖが大きくなる。スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期５secを含めることによって、前記地盤に建てられている構造物に被害を与え得る長周期地震であるか否かを、より正確に検出することができる。

また本発明によれば、スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期５sec以上７sec以下の範囲が含まれ、周期５sec以上７sec以下の範囲の速度応答スペクトルＳｖが含まれるスペクトル強度ＳＳＩを演算できる。地表面部の固有周期が５sec以上７sec以下の地盤、たとえば大阪平野では、長周期震動が発生した際、周期５sec以上７sec以下の震動が大きく、周期５sec以上７sec以下の範囲の速度応答スペクトルＳｖが大きくなる。スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期５sec以上７sec以下の範囲を含めることによって、前記地盤に建てられている構造物に被害を与え得る長周期地震であるか否かを、より正確に検出することができる。

また本発明によれば、スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期７sec未満１０以上の範囲が含まれ、周期７sec以上１０sec以下の範囲の速度応答スペクトルＳｖが含まれるスペクトル強度ＳＳＩを演算できる。地表面部の固有周期が７sec以上１０sec以下の地盤、たとえば関東平野では、長周期震動が発生した際、周期７sec以上１０sec以下の震動が大きく、周期７sec以上１０sec以下の範囲の速度応答スペクトルＳｖが大きくなる。スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期７sec以上１０sec以下を含めることによって、前記地盤に建てられている構造物に被害を与え得る長周期地震であるか否かを、より正確に検出することができる。

また本発明によれば、レベル弁別手段は、さらに演算手段で演算される加速度をこの加速度を評価するための第２弁別レベルでレベル弁別する。判定手段は、前記スペクトル強度ＳＳＩが第１警報レベル以上であること、および（２）前記加速度が第２警報レベル以上であることの２つの条件のうち少なくともいずれか一方の条件を充足するか否かを判定する。したがってスペクトル強度ＳＳＩが第１警報レベルより小さく加速度が第２警報レベルより大きい震動を検出することができる。地震評価装置では、加速度およびスペクトル強度ＳＳＩの双方の観点から甚大な被害を及ぼす震動を確実に検出し、遮断弁および警報器などを作動させることができる。これによってガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価方法より二次的な被害を小さくすることができる。

また本発明によれば、報知手段は、スペクトル強度ＳＳＩを報知する。これによって利用者は、スペクトル強度ＳＳＩを知ることができ、視認による地震の評価をすることができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。また実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

図１は、本実施の形態の地震評価装置１の電気的な構成を示すブロック図である。図２は、地震評価装置１を示す正面図である。図３は、地震評価装置１に含まれる感震器２を拡大して示す拡大図である。図４は、感震器２の一部を拡大して示す拡大断面図である。図５は、感震器２の一部を拡大して示す拡大斜視断面図である。図６は、震動の加速度を示すグラフである。地震評価装置１は、震動に基づいて地震の規模を評価し、速度の評価に基づいて遮断弁３、警報部４などを作動させる装置である。地震評価装置１は、たとえば３０Ｈｚ以下の震動を測定し、３０００Gal以下の加速度を測定可能に構成される。地震評価装置１は、筐体５、２つの感震器２、信号線６、制御装置７、操作部８、表示部９、遮断弁３および警報部４を含む。

筐体５は、直方体状の箱体に形成される。ただし筐体５は、直方体状の箱体に限定されず、内方に空間が形成されるものであればよい。検出手段である２つの感震器２には、内部感震器２Ａと外部感震器２Ｂとが含まれる。内部感震器２Ａは、筐体５の内方に配設される。他方の外部感震器２Ｂは、筐体５の外方に配設される。内部および外部感震器２Ａ，２Ｂは、構成が同一である。したがって以下では、内部感震器２Ａについて説明し、外部感震器２Ｂの構成については、内部感震器２Ａの構成と同一の符号を付して、その説明を省略する。感震器２は、互いに直交する水平２方向であるＸ方向およびＹ方向の振動を検出可能に構成され配設される。つまり感震器は、水平２軸の振動を検出可能に構成される。

感震器２は、ブロック体１０と２つのセンサＳ１，Ｓ２とを備える。ブロック体１０は、直方体状に形成される。ブロック体１０は、たとえば鉄、アルミニウムなどの金属材料または合成樹脂材料によって構成されている。２つのセンサＳ１，Ｓ２は、ブロック体１０の互いに直交する取付面部１１，１２に配設される。各センサＳ１，Ｓ２は、一方のセンサＳ１がＸ方向の震動を検出し、他方のセンサＳ２がＹ方向の震動を検出可能に構成され、ブロック体１０に配設される。２つのセンサＳ１，Ｓ２は、構成が同一である。したがって一方のセンサＳ１について説明し、他方のセンサＳ２については同一の符号を付してその説明を省略する。

センサＳ１は、地震動の加速度を測定する加速度センサであり、制御装置７に電気的に接続される。センサＳ１は、たとえば圧電型センサ、サーボ型センサ、ひずみ計型センサおよび静電容量型センサである。本実施の形態では、センサＳ１の一例として、静電容量型センサを示す。ただしセンサＳ１は、静電容量型センサに限定されず、少なくとも前述のセンサであればよく、地震動の加速度を測定する加速度センサであればよい。

センサＳ１は、一対の基盤１３，１４、一対のガラス板１５，１６、一対の電極１７，１８、スペーサ１９、取付部２０および振り子２１を含む。一対の基盤１３，１４は、導電性単結晶シリコンから成り、一表面部が互いに第１方向Ａ１に対向して配設される。第１方向Ａ１は、一方のセンサＳ１においてＸ方向と同義であり、他方のセンサＳ２においてＹ方向と同義である。各基盤１３，１４には、一表面部から、対向する基盤１３，１３に向かって突出する突起部２２がそれぞれ形成される。一対のガラス板１５，１６は、板状に形成され、突起部２２が挿通可能な連結孔２３がそれぞれ形成される。各ガラス板１５，１６は、突起部２２を連結孔２３に挿通させ、互いに対向させて各基盤１３，１４の一表面部にそれぞれ配設される。

スペーサ１９および取付部２０は、導電性単結晶シリコンから成り、一対のガラス板１５，１６の間に介在する。スペーサ１９および取付部２０は、第１方向Ａ１に垂直な第２方向Ａ２に互いに間隔を空けて配設される。一対の電極１７，１８は、薄膜状に形成される。各電極１７，１８は、互いに対向して各ガラス板１５，１６にそれぞれ配設される。一対の電極１７，１８は、たとえばアルミニウムをガラス板１５，１６に蒸着させて形成される。一対の電極１７，１８は、突起部２２に電気的かつ機械的に接続される、つまり基盤１３，１４に電気的に接続される。

振り子２１は、完全弾性体であり、導電性単結晶シリコンから成る。振り子２１は、第２方向Ａ２に延びる長手状に形成され、一対の電極１７，１８、スペーサ１９および取付部２０が囲繞する空間２４に配設される。振り子２１は、その長手方向一端部が取付部２０に一体的に連結され、他端部が遊端部となる。換言すると、振り子２１は、取付部２０によって片持ち支持され、前記他端部が第１方向Ａ１に揺動可能に配設される。振り子２１は、揺動しない自然状態で、一対の電極１７，１８に対して間隔ｄ１，ｄ２を空けて配設される。本実施の形態では、振り子２１は、図４に示す振り子２１と各電極１７，１８との距離ｄ１，ｄ２が前記自然状態で等しくなるように配設される。信号線６は、センサＳ１の一対の基盤１３，１４および振り子２１と制御装置７とを電気的にそれぞれ接続する。センサＳ１およびセンサＳ２は、信号線６によって、制御装置７に電気的に並列させて接続される。静電容量型センサ以外の他の加速度センサも同様に、制御装置７に電気的に接続され、加速度センサで取得された電気信号を制御装置７に伝送可能に構成される。

制御装置７には、ハイパスフィルタ２５、ローパスフィルタ３２、アナログ／ディジタル変換器（略称：Ａ／Ｄ変換器）３１、３つのフィルタ３３、加速度演算部２６、速度演算部２７、ＳＩ値演算部２８、記憶部２９および制御部３０が含まれる。ハイパスフィルタ２５は、信号線６を介して各感震器２Ａ，２ＢのセンサＳ１，Ｓ２に電気的に接続される。ハイパスフィルタ２５は、ローパスフィルタ３２に電気的に接続される。ハイパスフィルタ２５は、周波数の低い電気信号、たとえば０．０１Ｈｚ以下の電気信号を遮断する機能を有する。ローパスフィルタ３２は、Ａ／Ｄ変換器３１に電気的に接続される。ローパスフィルタ３２は、衝撃波などに基づく周波数の高い電気信号、たとえば３０Ｈｚ以上の電気信号を遮断する機能を有する。

Ａ／Ｄ変換器３１は、３つのフィルタ３３に電気的に接続される。Ａ／Ｄ変換器３１は、アナログ信号をディジタル信号に変換する機能を有する。３つのフィルタ３３は、第１フィルタ３３ａ、第２フィルタ３３ｂおよび第３フィルタ３３ｃである。第１フィルタ３３ａは、加速度演算部２６に電気的に接続される。第２フィルタ３３ｂは、速度演算部２７に電気的に接続される。第３フィルタ３３ｃは、ＳＩ値演算部２８に電気的に接続される。

加速度演算部２６は、制御部３０に電気的に接続される。加速度演算部２６は、各感震器２Ａ，２ＢのセンサＳ１，Ｓ２からハイパスフィルタ２５などを介して伝送される電気信号に基づいて、震動の加速度を演算する機能を有する。本実施の形態では、加速度演算部２６は、振り子２１と各電極１７，１８間の容量Ｃ１、Ｃ２に基づく電気信号を取得する。加速度演算部２６は、容量Ｃ１，Ｃ２に基づいて振り子の加速度、すなわち震動の加速度を演算する機能を有する。本実施の形態では、容量Ｃ１、Ｃ２は、各センサＳ１，Ｓ２の並列容量である。したがって演算される加速度は、Ｘ方向成分およびＹ方向成分の加速度をベクトル合成して得られる加速度に相当する。第１フィルタ３３ａは、Ａ／Ｄ変換器３１から加速度演算部２６に伝送される信号に含まれるノイズを除去する機能を有する。

速度演算部２７は、制御部３０に電気的に接続される。速度演算部２７は、各感震器２Ａ，２ＢのセンサＳ１，Ｓ２からハイパスフィルタ２５などを介して伝送される電気信号に基づいて、震動の速度を演算する機能を有する。本実施の形態では、速度演算部２７は、加速度演算部２６と同様に、振り子２１と各電極１７，１８間の容量Ｃ１、Ｃ２に基づいて、加速度を演算する。速度演算部２７は、この加速度を積分して速度を演算する。本実施の形態では、容量Ｃ１、Ｃ２が各センサＳ１，Ｓ２の並列容量である。したがって演算される速度は、Ｘ方向成分およびＹ方向成分の速度をベクトル合成して得られる速度に相当する。第２フィルタ３３ｂは、Ａ／Ｄ変換器３１から速度演算部２７に伝送される信号に含まれるノイズを除去する機能を有する。

ＳＩ値演算部２８は、制御部３０に電気的に接続される。ＳＩ値演算部２８は、各感震器２Ａ，２ＢのセンサＳ１，Ｓ２からハイパスフィルタ２５などを介して伝送される電気信号に基づいて、ＳＩ値を演算する機能を有する。ＳＩ値は、周期が０．１sec以上２．
５sec以下の速度応答スペクトルＳｖのスペクトル強度ＳＩであり、速度応答スペクトル
Ｓｖおよび周期τを用いて式（３）で演算される。

ＳＩ値は、速度応答スペクトルＳｖを周期０．１sec以上周期２．５sec以下の範囲で周期τに関して積分し、この積分値を２．４で除した値である。

具体的な演算方法について説明すると、ＳＩ値演算部２８は、加速度演算部２６と同様に、加速度を演算する。ＳＩ値演算部２８は、この加速度に基づいて、周期が０．１sec
から０．１sec刻みで２．５secまでの２５個の速度応答を演算する。ＳＩ値演算部２８は、検出開始から現時刻までの間の各周期の速度応答の最大値を検出する。ＳＩ値演算部２８は、これらの検出された各周期の速度応答の最大値の総和を２．４で除してＳＩ値を演算する。本実施の形態では、容量Ｃ１、Ｃ２は各センサＳ１，Ｓ２の並列容量である。したがってＳＩ値は、Ｘ方向成分およびＹ方向成分の速度応答スペクトルＳｖをベクトル合成して得られる速度応答スペクトルＳｖのＳＩ値に相当する。第３フィルタ３３ｂは、Ａ／Ｄ変換器３１からＳＩ値演算部２８に伝送される信号に含まれるノイズを除去する機能を有する。

制御部３０は、記憶部２９、表示部９、遮断弁３、警報部４および操作部８に電気的に接続される。制御部３０は、最大加速度警報レベルＬα、最大値速度警報レベルＬＶ、最大値ＳＩ値警報レベルＬＳ、加速度持続警報レベルＭα、速度持続警報レベルＭＶ、ＳＩ値持続警報レベルＭＳおよび所定持続時間Ｔを記憶する。本実施の形態において、最大加速度警報レベルＬα、最大値速度警報レベルＬＶおよび最大値ＳＩ値警報レベルＬＳを総称する場合、最大値警報レベルＬと称し、加速度持続警報レベルＭα、速度持続警報レベルＭＶおよびＳＩ値持続警報レベルＭＳを総称する場合、持続警報レベルＭと称する場合がある。

最大加速度警報レベルＬαは、加速度持続警報レベルＭαより大きく設定される。最大値速度警報レベルＬＶは、速度持続警報レベルＭＶより大きく設定される。最大値ＳＩ値警報レベルＬＳは、ＳＩ値持続警報レベルＭＳより大きく設定される。本実施の形態では、最大加速度警報レベルＬαが２５０Gal、最大値速度警報レベルＬＶが３０ｋｉｎｅ、最大値ＳＩ値警報レベルＬＳが３０ｋｉｎｅ、加速度持続警報レベルＭαが１５０Gal、速度持続警報レベルＭＶが２５ｋｉｎｅ、ＳＩ値持続警報レベルＭＳが２５ｋｉｎｅおよび所定持続時間Ｔが１２０secに設定される。

制御部３０は、内部感震器２Ａおよび外部感震器２ＢのセンサＳ１，Ｓ２からの電気信号に基づいて演算される加速度、速度およびＳＩ値をレベル弁別する機能を有する。以下では、内部感震器２ＡのセンサＳ１，Ｓ２からの電気信号に基づいて演算される加速度、速度およびＳＩ値を、「内部加速度」、「内部速度」および「内部ＳＩ値」とそれぞれ称し、これらを総称して、「内部演算値」と称する場合がある。また外部感震器２ＢのセンサＳ１，Ｓ２からの電気信号に基づいて演算される加速度、速度およびＳＩ値を、「外部加速度」、「外部速度」および「外部ＳＩ値」とそれぞれ称し、これらを総称して、「外部演算値」と称する場合がある。また本実施の形態において、演算される加速度、速度およびＳＩ値を総称して、「演算値」と称する場合がある。

制御部３０は、具体的には、内部および外部加速度を最大加速度警報レベルＬαと加速度持続警報レベルＭαとでレベル弁別し、内部および外部速度を最大速度警報レベルと速度持続警報レベルＭＶとでレベル弁別し、内部および外部ＳＩ値を最大値ＳＩ値警報レベルＬＳとＳＩ値持続警報レベルＭＳとでレベル弁別する機能を有する。

制御部３０は、以下３つの条件のうち少なくともいずれか１つを充足するか否かを判定する機能を有する。本実施の形態では、（１）内部加速度および外部加速度（以下、これらを総称する場合、「内外加速度」と称する場合がある）が加速度持続警報レベルＭα以上であること、（２）内部速度および外部速度（以下、これらを総称する場合、「内外速度」と称する場合がある）が速度持続警報レベルＭＶ以上であること、および（３）内部ＳＩ値および外部ＳＩ値（以下、これらを総称する場合、「内外ＳＩ値」と称する場合がある）がＳＩ値持続警報レベルＭＳ以上であることの３つの条件のうち少なくともいずれか１つを充足するか否かを判定する。

制御部３０は、（１）〜（３）の条件のうち少なくともいずれか１つの条件を充足すると、継続時間を測定する機能を有する。制御部３０は、前記条件が充足しなくなると、継続時間の測定を停止する機能を有する。制御部３０は、測定される継続時間が所定持続時間Ｔ以上か否かを判定する機能を有する。以下では、測定される継続時間が所定持続時間Ｔ以上であることを条件（４）とする。

以下では、制御部３０が継続時間を測定する測定方法について説明する。条件（１）または（２）を充足する場合は、同様の方法によって継続時間を測定する。したがって、条件（１）を充足する場合について図６を用いて説明し、条件（２）を充足する場合の測定方法については、条件（１）の場合の測定方法を参照し、その説明を省略する。制御部３０は、条件（１）を充足すると、継続時間の測定を開始する（この開始時刻を時刻Ｔ０とする）。制御部３０は、時刻Ｔ０から予め定められる時間間隔Δｔ毎に、条件（１）を充足するか否かの判定をする。制御部３０は、各時間間隔Δｔの間で、条件（１）が少なくとも１回充足するか否かを判定する。各時間間隔Δｔの間で、条件（１）が少なくとも１回充足すると判定すると、時間間隔Δｔの間、条件（１）を継続して充足すると判定する。制御部３０は、時間間隔Δｔの間、条件（１）を継続して充足すると判定すると、継続時間に前記時間間隔Δｔを加算し、継続時間の測定を継続する。制御部３０は、条件（１）を充足しないと判定すると、継続時間の測定を停止する。

次に条件（３）を充足する場合について、説明する。条件（３）を充足すると、継続時間の測定を開始する（この開始時刻を時刻Ｔ０とする）。制御部３０は、条件（３）を充足する間、継続時間の測定を継続する。制御部３０は、内外ＳＩ値がＳＩ値持続警報レベルＭＳ以下になると、継続時間の測定を停止する。

制御部３０は、さらに以下の３つの条件のうち少なくともいずれか１つを充足か否かを判定する機能を有する。本実施の形態では、（５）内外加速度が最大加速度警報レベルＬα以上であること、（６）内外速度が最大速度警報レベルＬＶ以上であること、および（７）内外ＳＩ値が最大ＳＩ値警報レベルＬＳ以上であることの３つの条件のうち少なくともいずれか１つを充足するか否かを判定する。

制御部３０は、記憶部２９に内外加速度を記憶させる機能を有する。制御部３０は、内外加速度をそれぞれ関連付けて記憶させ、内外加速度の各波形を記憶させる機能を有する。内外加速度の波形は、経過時間に対する内外加速度の変化を示す波形と同義である。記憶部２９は、複数個の内外加速度の波形、たとえば１０個の内外加速度の波形を記憶する機能を有する。記憶部２９は、１０個の波形を記憶する状態で、さらに別の波形の記憶を要求されると、最も記憶してからの時間が経過している波形を消去し、要求される前記別の波形を記憶する機能を有する。本実施の形態では、加速度の波形だけを記憶しているけれども、速度の波形およびＳＩ値の波形を記憶させてもよい。

制御部３０は、内部演算値および外部演算値（以下、これらを総称して「内外演算値」と称する場合がある）の最大値をそれぞれ検出し、記憶部２９に記憶させる機能を有する。具体的な検出方法は、以下に説明する。制御部３０は、記憶部２９に記憶される内外演算値の最大値（以下、単に「最大値」と称する場合がある）と制御部３０が演算部３４から取得する内外演算値（以下、「取得演算値」と称する場合がある）とを比較する。演算部３４は、加速度演算部２６、速度演算部２７およびＳＩ値演算部２８に相当する。制御部３０は、取得演算値が記憶部２９に記憶される最大値より大きい場合、取得演算値を最大値として記憶部２９に上書きして記憶させる。制御部３０は、表示部９、遮断弁３および警報部４を制御する機能を有する。制御部３０は、条件（４）〜（７）のうち少なくともいずれか１つを充足すると、遮断弁３および警報部４に警報信号を出力する。

表示部９は、図２に示す、インジケータ３５と通電ランプ３６とを含む。表示部９は、利用者が視認可能な筐体５の一表面部に配設される。インジケータ３５は、制御部３０から内外加速度および内外ＳＩ値の最大値を取得し、これらを棒グラフによってそれぞれ表示する。図２では、内部感震器が「内部センサ」と称され、外部感震器が「外部センサ」と称されている。本実施の形態では、インジケータ３５の棒グラフは、目盛に基づいて段階的に色彩を変化させて、前記加速度およびＳＩ値の最大値を表示する。インジケータ３５は、たとえば、紫、青、緑、黄、赤のグラデーションによって表示される。ただし、インジケータ３５は、このようなものに限定されず、前記最大値をディジタル表示させてもよい。また棒グラフに代えて、複数の発光ダイオード（略称：ＬＥＤ）を一列に配設し、ＬＥＤの点灯数によって最大値を表示してもよい。たとえば、ＬＥＤが４つ点灯すると、加速度の最大値が１５０Gal以上２００Gal未満であることを示す。通電ランプ３６は、たとえばＬＥＤによって構成され、発光することによって内部および外部感震器２Ａ，２Ｂに電力が供給されていることを示す機能を有する。

遮断弁３は、ガス管の管路に介在し、ガスの流れを遮断するための弁である。ただし、遮断弁３は、ガスの流れを遮断するものに限定されない。たとえば油などの流体の流路に介在し、前記流体を遮断するものであればよい。遮断弁３は、制御部３０から出力される警報信号に基づいて、ガス管を遮断する機能を有する。

警報部４は、利用者に警報する機能を有する。警報部４には、最大値警報ランプ３７、持続警報ランプ３８および警報器が含まれる。最大値警報ランプ３７および持続警報ランプ３８は、たとえば発光ダイオードで実現される。最大値警報ランプ３７および持続警報ランプ３８は、図２に示すように、利用者が視認可能な筐体５の一表面部に配設される。制御部３０は、条件（４）を充足すると、持続警報ランプ３８を発光させる機能を有する。また制御部３０は、条件（５）〜（７）を充足すると、最大値警報ランプ３７を発光させる機能を有する。警報器は、制御部３０から出力される警報信号を取得し、音によって警報する機能を有する。

地震評価装置１は、商用電源に電気的に接続可能に構成される。地震評価装置１は、商用電源から電力を取得し、各構成部に電力を供給可能に構成される。地震評価装置１は、内部電源３９を備える。内部電源３９は、たとえばバッテリであり、地震評価装置１を駆動する電力を各構成部に供給可能に構成される。内部電源３９は、商用電源からの電力供給が遮断されると、各構成部に電力を供給可能に構成される。

操作部８は、利用者が操作可能に構成される。操作部８は、電源スイッチ、設定手段およびリセットスイッチ４０を含む。電源スイッチは、商用電源および内部電源３９から地震評価装置１の各構成部への電力供給のオンおよびオフを切替えるためのスイッチである。設定手段は、制御部３０に記憶される最大値警報レベルＬ、持続警報レベルＭおよび所定持続時間Ｔを設定可能に構成される。本実施の形態では、最大加速度警報レベルＬαおよび加速度持続警報レベルＭαは、１１０Gal以上５２０Gal以下の範囲で設定可能に構成される。最大速度警報レベルＬＶおよび速度持続警報レベルＭＶは、１０ｋｉｎｅ以上１００ｋｉｎｅ以下の範囲で設定可能に構成される。最大ＳＩ値警報レベルＬＳおよびＳＩ値持続警報レベルＭＳは、１０ｋｉｎｅ以上１００ｋｉｎｅの範囲で設定可能に構成される。所定持続時間Ｔは、１０sec以上３００sec以下の範囲で設定可能に構成される。

リセットスイッチ４０は、利用者が操作可能に配設され、具体的には、筐体５の一表面部に配設される。リセットスイッチ４０は、これを操作することによって、記憶部２９に記憶される内外演算値の最大値をリセットし、インジケータ３５の表示を０Galに戻す機能を有する。インジケータ３５は、リセットスイッチ４０が操作されるまで、内外加速度および内外ＳＩ値の最大値の表示を継続する機能を有する。リセットスイッチ４０は、最大値警報ランプ３７および持続警報ランプ３８を消灯させる機能を有する。最大値警報ランプ３７および持続警報ランプ３８は、リセットスイッチ４０が操作されるまで、発光し警報を継続する機能を有する。

図７は、地震評価装置１の地震評価方法の手順を示すフローチャートである。図８は、震動の加速度を示すグラフである。図９は、震動の速度を示すグラフである。図１０は、震動のＳＩ値を示すグラフである。以下では、このような地震評価装置１の制御装置７の動作について説明する。まず図８〜１０に示す波形の長周期地震動における制御装置７の動作について説明する。地震評価装置１の電源スイッチをオンにすると、地震評価処理が開始され、ステップａ１へ移行する。前処理フィルタ工程であるステップａ１では、インジケータ３５の表示を０Galに戻し、記憶部２９に記憶される最大値を消去する。インジケータ３５の表示を０Galに戻し、記憶部２９に記憶される最大値を消去すると、ステップａ２へ移行する。

地震感知判定工程であるステップａ２は、内部および外部感震器２Ａ，２ＢのセンサＳ１，Ｓ２の容量Ｃ１，Ｃ２が変化しているか、すなわち地震を感知しているか否かを判定する。地震を感知していない場合、ステップａ１へ戻る。地震を感知している場合、ステップａ２からステップａ３へ移行する。演算工程であるステップａ３では、内部および外部感震器２Ａ，２ＢのセンサＳ１，Ｓ２の容量Ｃ１、Ｃ２に基づいて、内外加速度、内外速度および内外ＳＩ値を演算する。内外加速度、内外速度および内外ＳＩ値を演算すると、ステップａ３からステップａ４へ移行する。波形記憶工程であるステップａ４では、内外加速度の波形を記憶部２９に記憶する。記憶すると、ステップａ４からステップａ５へ移行する。

レベル判定工程であるステップａ５では、内外演算値を最大値警報レベルＬおよび持続警報レベルＭでレベル弁別し、条件（１）〜（３）および（５）〜（７）のうちいずれの条件を充足するかを判定する。条件（１）〜（３）のうち少なくともいずれか１つの条件を充足する場合、ステップａ５からステップａ６へ移行する。

以下では、条件（１）〜（３）のうち少なくともいずれかの１つの条件を充足する場合について、図８〜図１０を参照して、具体的に説明する。本実施の形態では、説明を簡略化するために、内部感震器２Ａおよび外部感震器２Ｂの波形が同一であるとして説明する。まず条件（１）を充足する場合について、図８を参照して説明する。内外加速度を加速度持続警報レベルＭαでレベル弁別する。時刻Ｔ１で内外加速度が加速度持続警報レベルＭα以上になると、条件（１）を充足すると判定する。次に条件（２）を充足する場合について、図９を参照して説明する。内外速度を速度持続警報レベルＭＶで弁別する。時刻Ｔ２で内外速度が速度持続警報レベルＭＶ以上になると、条件（２）を充足すると判定する。最後に条件（３）を充足する場合について、図１０を参照して説明する。内外ＳＩ値をＳＩ値持続警報レベルＭＳで弁別する。時刻Ｔ３で内外ＳＩ値がＳＩ値持続警報レベルＭＳ以上になると、条件（３）を充足すると判定する。このようにして、条件（１）〜（３）のうち少なくともいずれかの１つの条件を充足すると判定すると、ステップａ５からステップａ６へ移行する。

時間測定開始工程であるステップａ６では、継続時間の測定を開始する。継続時間の測定を開始すると、ステップａ６からステップａ７へ移行する。最大値測定工程であるステップａ７では、取得演算値と記憶される内外演算値の最大値とを比較して、最大値を検出する。最大値が検出されると、検出される最大値を記憶部２９に上書きして記憶させる。最大値を記憶部２９に記憶させると、ステップａ７からステップａ８へ移行する。最大値報知工程であるステップａ８では、最大値をインジケータ３５によって表示させる。最大値を表示させるとステップａ８から、ステップａ９へ移行する。

継続時間判定工程であるステップａ９では、条件（４）を充足するか否かを判定する。条件（４）を充足する場合、すなわち継続時間が所定持続時間Ｔ以上である場合、ステップａ９からステップａ１０へ移行する。以下では、条件（４）を充足する場合について、図８〜図１０を参照して、具体的に説明する。所定持続時間Ｔは、たとえば時間４Δｔに設定されている。

まず条件（１）および条件（４）を充足する場合について、図８を参照して説明する。継続時間の測定が開始され、時刻Ｔ１を越えて時刻Ｔ１＋Δｔ以下の第１区間Ｄ１で、条件（１）を充足するか否かを判定する。図８に示すように、第１区間Ｄ１では、条件（１）を充足するので、条件（１）継続時間が時間Δｔであると判定し、さらに継続時間の測定を継続する。次に時刻Ｔ１＋Δｔを越えて時刻Ｔ１＋２Δｔ以下の第２区間Ｄ２で、条件（１）を充足するか否かを判定する。図８に示すように、第２区間Ｄ２では、条件（１）を充足するので、条件（１）の継続時間が時間２Δｔであると判定し、さらに継続時間の測定を継続する。同様にして、時刻Ｔ＋２Δｔを越えて時刻Ｔ１＋３Δｔ以下の第３区間Ｄ３および時刻Ｔ１＋３Δｔを越えて時刻Ｔ１＋４Δｔ以下の第４区間Ｄ４で、条件（１）を充足するかを順次判定する。第３および第４区間Ｄ４では、図８に示すように、条件（１）を充足するので、条件（１）の継続時間が時間４Δｔであると判定する。これによって条件（４）を充足すると判定し、ステップａ９からステップａ１０へ移行する。

次に条件（２）および条件（４）を充足する場合について、図９を参照して説明する。継続時間の測定が開始され、条件（１）および条件（４）を充足する場合と同様に、時刻Ｔ２を越えて時刻Ｔ２＋Δｔ以下の第１区間Ｅ１、時刻Ｔ２＋Δｔを越えて時刻Ｔ２＋２Δｔ以下の第２区間Ｅ２で、時刻Ｔ２＋２Δｔを越えて時刻Ｔ２＋３Δｔ以下の第３区間Ｅ３および時刻Ｔ＋３Δｔを越えて時刻Ｔ＋４Δｔ以下の第４区間Ｅ４で、条件（２）を充足するかを順次判定する。第１区間〜第４区間Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４では、図９に示すように、条件（２）を充足するので、条件（２）の継続時間が時間４Δｔであると判定する。これによって条件（４）を充足すると判定し、ステップａ９からステップａ１０へ移行する。

最後に条件（３）および条件（４）を充足する場合について説明する。継続時間の測定が開始され、継続時間が所定持続時間４Δｔを越えると、条件（４）充足すると判定し、ステップａ９からステップａ１０へ移行する。

信号伝送工程であるステップａ１０では、警報信号を遮断弁３および警報部４に出力する。警報信号が出力されると、ステップａ１０からステップａ１１へ移行する。警報遮断工程であるステップａ１１では、持続警報ランプ３８を発光させる。警報器は、警報信号に基づいて作動し、音によって利用者に警報する。遮断弁３は、警報信号に基づいて作動し、ガスの流れを遮断する。このように持続警報ランプ３８などが作動すると、ステップａ１１からステップａ１２へ移行する。

最大値測定工程であるステップａ１２では、ステップａ７と同様に、最大値を検出し、検出される最大値を記憶部２９に上書きして記憶させる。最大値を記憶部２９に記憶させると、ステップａ１２からステップａ１３へ移行する。最大値報知工程であるステップａ１３では、ステップａ８と同様に、最大値をインジケータ３５によって表示させる。最大値を表示させるとステップａ１３から、ステップａ１４へ移行する。リセット判定工程であるステップａ１４では、リセットスイッチ４０が操作されたか否かを判定する。リセットスイッチ４０が操作された場合、ステップａ１４からステップａ１へ戻る。リセットスイッチ４０が操作されていない場合、ステップａ１４からステップａ１２へ移行する。

図１１は、震動の加速度を示すグラフである。図１２は、震動の速度を示すグラフである。図１３は、震動のＳＩ値を示すグラフである。次に、図１１〜１３に示す波形の短周期地震動における制御装置７の動作について説明する。以下では、図７のフローチャートを参照しつつ、制御装置７の動作について説明する。短周期地震動における制御装置７の動作は、ステップａ５とステップａ１１において長周期地震動における制御装置７の動作と異なり、その他のステップにおいて長周期地震動における制御装置７の動作と同様である。したがってステップａ５およびステップａ１１について説明し、その他のステップについては、長周期地震動における制御装置７の動作を参照し、その説明を省略する。

レベル判定工程であるステップａ５では、内外演算値を最大値警報レベルＬおよび持続警報レベルＭでレベル弁別し、条件（１）〜（３）および（５）〜（７）のうちいずれの条件を充足するかを判定する。条件（５）〜（７）のうち少なくともいずれかの１つ条件を充足する場合、ステップａ５からステップａ１０へ移行する。なお条件（５）〜（７）のうち少なくともいずれか１つの条件を充足する場合、条件（１）〜（３）のうち少なくともいずれか１つの条件も充足する。この場合、ステップａ５からステップ６に移行することなく、ステップａ５からステップａ１０へ移行する。ただし、ステップａ５からステップａ１０へ移行することだけに限定されず、ステップａ６およびステップａ１０へ移行し、並列処理されてもよい。

以下では、条件（５）〜（７）のうち少なくともいずれかの１つの条件を充足する場合について、図１１〜図１３を参照して、具体的に説明する。本実施の形態では、説明を簡略化するために、内部感震器２Ａおよび外部感震器２Ｂの波形が同一であるものとして説明する。

まず条件（５）を充足する場合について、図１１を参照して説明する。内外加速度を最大加速度警報レベルＬαでレベル弁別する。時刻Ｔ４で内外加速度が最大加速度警報レベルＬα以上になると、条件（５）を充足すると判定する。次に条件（６）を充足する場合について、図１２を参照して説明する。内外速度を最大速度警報レベルＬＶで弁別する。時刻Ｔ５で内外速度が最大速度警報レベルＬＶ以上になると、条件（６）を充足すると判定する。最後に条件（７）を充足する場合について、図１３を参照して説明する。内外ＳＩ値を最大ＳＩ値警報レベルＬＳで弁別する。時刻Ｔ６で内外ＳＩ値が最大ＳＩ値警報レベルＬＳ以上になると、条件（７）を充足すると判定する。このようにして、条件（５）〜（７）のうち少なくともいずれか１つの条件を充足すると判定すると、ステップａ５からステップａ１０へ移行する。

警報遮断工程であるステップａ１１では、最大値警報ランプ３７を発光させる。警報器は、警報信号に基づいて作動し、利用者に警報する。遮断弁３は、警報信号に基づいて作動し、ガスの流れを遮断する。このように最大値警報ランプ３７などが作動すると、ステップａ１１からステップａ１２へ移行する。

次に、内外演算値のうち少なくともいずれか一方が持続警報レベルＭに満たない地震動における制御装置７の動作について説明する。内外演算値のうち少なくともいずれか一方が持続警報レベルＭに満たない地震動における制御装置７の動作は、ステップａ５において長周期地震動における制御装置７の動作と異なり、その他のステップにおいて長周期地震動における制御装置７の動作と同様である。したがってステップａ５について説明し、その他のステップについては、長周期地震動における制御装置７の動作を参照し、その説明を省略する。

レベル判定工程であるステップａ５では、内外演算値を最大値警報レベルＬおよび持続警報レベルＭでレベル弁別し、条件（１）〜（３）および（５）〜（７）のうちいずれの条件を充足するかを判定する。条件（１）〜（３）および（５）〜（７）をすべて充足しない場合、ステップａ５からステップａ１へ戻る。

具体的には、内外演算値を持続警報レベルＭでレベル弁別する。内外加速度が加速度持続警報レベルＭα以下であり、内外速度が速度持続警報レベルＭＶ以下であり、内外ＳＩ値がＳＩ値持続警報レベルＭＳ以下であると、条件（１）〜（３）および（５）〜（７）のうちいずれの条件も充足しないと判定する。条件（１）〜（３）および（５）〜（７）の全てを充足しないと、ステップａ５からステップａ１へ移行する。

最後に長周期地震動において、継続時間が所定持続時間Ｔ未満である場合の制御装置７の動作について説明する。ステップ９では、条件（４）を充足しない、すなわち継続時間が所定持続時間Ｔ未満であると判定し、ステップａ９からステップａ１へ戻る。

以下では、このようにして構成される地震評価装置１が奏する効果について説明する。本実施の形態の地震評価方法によれば、検出される震動に基づいて内外演算値が演算される。この内外演算値が持続警報レベルＭ以上であることが所定持続時間Ｔ以上継続しているか否かを判定する。したがって従来の地震評価方法で検出不可能な、内外演算値が最大値警報レベルＬより小さくかつ長時間継続する震動を検出することができる。これによって内外演算値が最大値警報レベルＬより小さく長時間継続する震動が発生する場合、この震動を検出し、遮断弁３および警報部４などを作動させることができる。それ故、内外演算値が最大値警報レベルＬより小さく、かつ長時間継続する震動の場合、これを確実に検出して、ガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価方法より二次的な被害を小さくすることができる。

本実施の形態の地震評価方法によれば、さらに内外演算値が最大値警報レベルＬ以上であるか否かを判定する。２つのレベルで弁別できるので、従来の地震評価装置１で検出不可能な、内外演算値が最大値警報レベルＬより小さくかつ長時間継続する震動、および内外演算値が最大値警報レベルＬより大きい震動を検出することができる。これによって内外演算値が最大値警報レベルＬより小さくかつ長時間継続する震動が発生する場合および内外演算値が最大値警報レベルＬより大きい震動が発生する場合のどちらであっても、これらの震動を検出し、遮断弁３および警報部４などを作動させることができる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、感震器２によって検出される震動に基づいて、演算部３４で内外演算値を演算する。制御部３０は、演算部３４で演算される内外演算値をこれに対応する持続警報レベルＭでレベル弁別する。制御部３０は、内外演算値が持続警報レベルＭ以上であることが所定持続時間Ｔ以上継続しているか否かを判定する。したがって従来の地震評価装置１で検出不可能な、内外演算値が最大値警報レベルＬより小さくかつ長時間継続する震動を検出することができる。これによって内外演算値が最大値警報レベルＬより小さく長時間継続する震動が発生する場合、この震動を検出し、遮断弁３および警報部４などを作動させることができる。それ故、内外演算値が最大値警報レベルＬより小さく、かつ長時間継続する震動の場合、これを確実に検出することができ、ガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価装置１より二次的な被害を小さくすることができる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、制御部３０は、さらに内外演算値を、これに対応する最大値警報レベルＬでレベル弁別する。制御部３０は、さらに前記演算値が最大値警報レベルＬ以上であるか否かを判定する。２つのレベルで弁別できるので、従来の地震評価装置１で検出不可能な、内外演算値が最大値警報レベルＬより小さくかつ長時間継続する震動、および内外演算値が最大値警報レベルＬより大きい震動を検出することができる。これによって内外演算値が最大値警報レベルＬより小さくかつ長時間継続する震動が発生する場合および内外演算値が最大値警報レベルＬより大きい震動が発生する場合のどちらであっても、これらの震動を検出し、遮断弁３および警報部４などを作動させることができる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、表示部９のインジケータ３５は、内外加速度、および内外ＳＩ値を報知する。これによって利用者は、内外加速度、内外ＳＩ値を知ることができ、視認による地震の評価をすることができる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、内外演算値が持続警報レベルＭ以上で所定持続時間Ｔ以上継続する場合、警報信号を出力し遮断弁３を作動させる。これによって地震動が所定継続時間Ｔ以上継続する場合、たとえば長周期地震動が長時間継続する場合に生じる、ガス管が損傷することを防止することができる。これによって漏れたガスに引火するなどして、甚大な被害が生じることを抑制できる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、条件（１）および（２）の継続時間の測定する際、時間間隔Δｔ毎に、少なくとも１回、条件を充足するか否かを判定する。これによって加速度および速度のように振動する波形であっても継続時間を測定することを実現できる。これによって、内外演算値が小さく長時間継続する震動を検出を実現でき、この震動の検出に基づいて遮断弁３および警報部４などを作動させることができる。これによって甚大な被害が発生することを抑制できる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、制御部３０は、条件（３）の継続時間を測定する際、条件（３）を充足すると、継続時間の測定を開始する。制御部３０は、条件（３）を充足する間、継続時間の測定を継続する。したがって持続時間の測定が容易であり、制御装置７の処理負担を軽減にすることができる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、インジケータ３５が最大値を表示する。これによって利用者は、地震発生後、内外加速度、および内外ＳＩ値の最大値を容易に視認できる。それ故、地震発生後に、内外加速度および内外ＳＩ値の最大値を読取るために、地震評価装置１の記憶部２９から情報を取出し、解析する必要がなく利便性が高い。またインジケータ３５の棒グラフは、目盛に基づいて色彩が段階的に変化する。これによって利用者は、内外加速度および内外ＳＩ値の最大値さらに容易に視認できる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、条件（５）〜（７）を充足すると、最大値警報ランプ３７が発光し、条件（４）を充足すると、持続警報ランプ３８が発光して、警報する。したがって利用者は、条件（４）を充足して警報しているか、条件（５）〜（７）を充足して警報しているかを判断できる。これによって遮断弁３および警報部４が作動した、原因を容易に判断できる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、最大値警報レベルＬおよび持続警報レベルＭを設定手段によって設定できる。これによって地震評価装置１が配設される建物の特性、場所およびこれに配設されるガス管の状態などに応じて最大値警報レベルＬおよび持続警報レベルＭを設定できる。このようにして個々の配設状態に応じて最大値警報レベルＬおよび持続警報レベルＭの設定を変更できるので、より地震の規模を正確に評価できる。それ故、甚大な被害の発生を抑制できる。

本実施の形態の地震評価装置１によれば、内部電源３９が設けられる。地震評価装置１は、内部電源が設けられるので、地震および停電によって商用電源からの電力供給が停止される場合であっても駆動することができる。したがって商用電源からの電源供給が停止した後に発生する地震であっても、地震の評価に基づいて遮断弁３の作動させることおよび演算値の最大値の測定を実現できる。

図１４は、震動のＳＩ値を時間毎に分割して示すグラフである。図１４では、縦軸がＳＩ値を示し、横軸が時間を示す。本実施の形態では、条件（３）を充足する間、継続時間の測定を継続することによって、継続時間を測定を実現しているけれども、必ずしもこれに限定されない。たとえば内外加速度および内外速度の場合と同様に、時間間隔Δｔ毎に、条件（３）を少なくとも１回充足しているか否かを判定することによって実現しても良い。具体的には、図１４を参照して説明すると、時刻Ｔ７を越えて時刻Ｔ７＋Δｔ以下の第１区間Ｆ１で、条件（３）を充足するので、条件（３）を第１区間Ｆ１の間、充足していると判定する。ここで時刻Ｔ７は、予め定められる時刻である。これによって条件（３）の継続時間が時間Δｔであると判定し、継続時間の測定を継続する。同様に時刻Ｔ７＋Δｔを越えて時刻Ｔ７＋２Δｔ以下の第２区間Ｆ２、時刻Ｔ７＋２Δｔを越えて時刻Ｔ７＋３Δｔ以下の第３区間Ｆ３および時刻Ｔ７＋３Δｔを越えて時刻Ｔ７＋４Δｔ以下の第４区間Ｆ４で、条件（３）を充足するので、条件（３）を第２区間〜第４区間Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の間、充足していると判定する。条件（３）の継続時間が時間４Δｔであると判定し、継続時間の測定を継続する。時刻Ｔ７＋４Δｔを越えて時刻Ｔ７＋５Δｔ以下の第５区間Ｆ５で、条件（３）を充足しないと判定する。これによって制御部３０は、継続時間の測定を停止し、持続時間が時間４Δｔであると判定する。このようにして条件（３）の継続時間を測定してもよい。

本実施の形態では、連続した区間で条件を充足する場合、継続時間の測定を継続し、少なくとも１つの区間で条件を充足しない場合、継続時間の測定を停止しているけれどもこのような測定方法に限定されない。たとえば所定持続時間Ｔを時間間隔Δｔで複数の区間に分割する。これら複数の区間のうち予め定められる割合以上の区間において、条件を充足する場合、条件が充足する継続時間が所定持続時間Ｔ以上であると判定してもよい。これによって、偶発的に複数の区間のうち一部が条件（１）〜（３）を充足しない場合であっても、地震の規模を評価できる。したがって、偶発的な現象についても考慮され、より正確に地震の規模を評価でき、甚大な被害の発生を抑制できる。

本実施の形態では、演算部３４に加速度演算部２６、速度演算部２７およびＳＩ値演算部２８を含んでいるけれども、これら全てを含むものに限定されない。演算部３４に加速度演算部２６、速度演算部２７およびＳＩ値演算部２８のうち少なくともいずれか１つを含み、加速度、速度およびＳＩ値のうち少なくとも１つを演算できればよい。これによって、演算部３４の演算処理による負担を軽減しつつ、かつ震動が小さく長時間継続する地震を検出することができる。

本実施の形態では、演算値を全て演算し、これら演算値に基づいて地震を評価しているけれども、必ずしもこのような構成に限定されない。演算値のうち少なくともいずれか１つを選択して演算させるものであってもよい。具体的には、操作部８の設定手段および制御部３０に以下のような機能を追加する。設定手段は、制御部３０に電気的に接続され、利用者の操作に基づいて、加速度、速度およびＳＩ値のうちいずれを演算させるかを設定する機能をさらに有する。速度、速度およびＳＩ値のうち設定される値を設定演算値と称する場合がある。制御部３０は、設定手段で設定される設定演算値を演算させる。これによって設定演算値以外の演算値が演算されず、制御装置７の演算処理の負担を軽減することができる。

また本実施の形態では、内部および外部感震器２Ａ，２Ｂの２つの感震器２を含んでいるけれども、必ずしも２つの感震器２を含むことに限定されない。感震器２は、１つであってもよく、また３つ以上であってもよい。また感震器２は、水平２軸のものに限定されず、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向であるＺ方向を含む、３軸の震動を検出可能なものであってもよい。またセンサＳ１，Ｓ２は、静電容量型センサに限定されず、震動を検出し、加速度を演算可能なものであればよい。たとえばピエゾ素子を用いて加速度を演算する装置、または超音波を用いて震動によって変位する物体の加速度を検出する装置であってもよい。

図１５は、実施の第２の形態の地震評価装置１Ａの電気的な構成を示すブロック図である。図１６は、地震評価装置１Ａを示す正面図である。図１７は、構造物の一自由度減衰系モデル６０を示す図である。実施の第２の形態の地震評価装置１Ａは、実施の第１の形態の地震評価装置１と構成が類似している。したがって実施の第２の形態の地震評価装置１Ａについて、実施の第１の形態の地震評価装置と異なる構成ついてだけ説明し、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。地震評価装置１Ａは、筐体５、２つの感震器２、信号線６、制御装置７Ａ、操作部８、表示部９Ａ、遮断弁３および警報部４を含む。

制御装置７Ａは、ハイパスフィルタ２５、ローパスフィルタ３２、Ａ／Ｄ変換器３１、２つのフィルタ３３Ａ、加速度演算部２６、ＳＳＩ値演算部５０、記憶部２９および制御部３０Ａが含まれる。２つのフィルタ３３Ａは、第１フィルタ３３ａと第４フィルタ３３ｄである。第４フィルタ３３ｄは、Ａ／Ｄ変換器３１およびＳＳＩ値演算部５０に電気的に接続される。

ＳＳＩ値演算部５０は、制御部３０に電気的に接続される。ＳＳＩ値演算部５０は、各感震器２Ａ，２ＢのセンサＳ１，Ｓ２からハイパスフィルタ２５などを介して伝送される電気信号に基づいて、ＳＳＩ値を演算する機能を有する。ＳＳＩ値は、周期β以上周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖのスペクトル強度ＳＳＩであり、速度応答スペクトルＳｖおよび周期τを用いて式（４）で演算される。

ＳＳＩ値は、速度応答スペクトルＳｖを周期β以上周期γ以下の範囲で周期τに関して積分し、この積分値をγ−βで除した値である。本実施の形態では、周期βが０．１secで
あり、周期γが１０．０secである。ただし周期βおよびγは、前記値に限定されず、周
期βが０＜β＜γ、周期γが２．５＜γを充足すればよい。

具体的な演算方法について説明すると、ＳＳＩ値演算部５０は、加速度演算部２６と同様に、振り子２１と各電極１７，１８間の容量Ｃ１、Ｃ２に基づいて、加速度を演算する。ＳＳＩ値演算部５０は、この加速度に基づいて、周期βから周期γまでΔτsec刻みで
速度応答を検出する。

地表面部６５に建てられた構造物の一方向の速度応答の演算方法について、構造物を図１７に示す一自由度減衰系モデル６０と仮定して演算した場合の演算方法を説明する。ただし速度応答の演算方法は、このような演算方法に限定されない。一自由度減衰系モデル６０は、質量Ｍの平板６１がばね定数Ｋ／２の２つのばね部材６２，６３によって支持されている。平板６１は、水平方向に変位可能に構成され、ばね部材６２，６３は、平板６１に水平方向の弾発力を付勢可能に配設されている。また平板６１には、減衰係数Ｃのダッシュポット６４が設けられている。ダッシュポット６４は、いわゆるダンパであり、平板６１の水平方向の変位を減衰するように設けられている。

ある時刻ｔにおける、地震動に伴う地表面部６５の水平方向の絶対変位ｘ（以下、「地震入力ｘ」と称する）、平板６１の水平方向の絶対変位ｙ（以下、「変位応答ｙ」と称する）、地表面部６５に対する平板６１の水平方向の相対変位ｚ(以下、「相対変位ｚ」と称する)とは、式（５）の関係を有する。

相対変位ｚは、変位応答ｙと地震入力ｘとの差で表される。
１自由度減衰系モデル６０の運動方程式は、式（６）で表される。

式（６）では、質量Ｍと変位応答ｙの２回微分した値ｄ^２ｙ／ｄｔ^２との積の項、ダンピング係数Ｃと地震入力ｘおよび変位応答ｙをそれぞれ微分した値ｄｙ／ｄｔ，ｄｘ／ｄｔの差（ｄｙ／ｄｔ−ｄｘ／ｄｔ）との積の項、ならびにばね定数Ｋと地震入力ｘおよび変位応答ｙの差（ｙ−ｘ）との積の項を加算した値が０になる。

式（５）を式（６）に代入すると、地震入力の２回微分した値である入力加速度ｄ^２ｘ／ｄｔ^２と相対変位ｚを２回微分した値である加速度応答ｄ^２ｚ／ｄｔ^２、および１回微分した値である速度応答ｄｚ／ｄｔと関係式（７）が得られる。

式（７）をラプラス変換し、入力加速度ｄ^２ｘ／ｄｔ^２のラプラス変換ｓ^２Ｘと速度応答ｄｚ／ｄｔのラプラス変換ｓＺとの関係式は、ラプラス演算子ｓ、固有周波数ωおよび減衰定数ｈを用いて、式（８）で与えられる。

式（８）は、入力加速度ｄ^２ｘ／ｄｔ^２のラプラス変換ｓ^２Ｘに対する速度応答ｄｚ／ｄｔのラプラス変換ｓＺは、ラプラス演算子ｓと−１との積を、固有周波数ωの二乗値、減衰定数ｈと固有周波数ωとラプラス演算子ｓとの積、およびラプラス演算子ｓの二乗値の加算されたもので除した式で表される。また固有周波数ωは、ω＝√（Ｋ／Ｍ）で表され、減衰定数ｈは、ｈ＝Ｃ／（ωＭ）で表される。また固有周波数ωは、固有周期τを用いて、ω＝２π／τで表される。このようにして求められた速度応答ｄｚ／ｄｔのラプラス変換ｓＺをラプラス逆変換することによって、速度応答ｄｚ／ｄｔが演算される。速度応答スペクトルＳｖは、減衰定数ｈおよび固有周期τを変数とする速度応答ｄｚ／ｄｔの関数であり、スペクトル強度ＳＳＩは、固有周期τを積分変数として、速度応答スペクトルＳｖを積分して演算される。第１の実施の形態の地震評価装置１についても同様の演算方法によって、速度応答スペクトルＳｖが演算される。

減衰定数ｈは、操作手段８の設定手段によって０以上１以下に設定可能な値であり、本実施の形態では、０以上１／２０以下に設定されている。長周期地震動において、被害が大きいと想定される構造物は、超高層ビルである。従来の技術の地震評価装置では、減衰定数ｈは、１／５程度であるけれども、超高層ビルは、建設されている地盤の影響が小さく、その減衰定数ｈが小さくなり、０以上１／２０以下になる。減衰定数ｈが小さいほど、長時間震動が継続し、構造物に与える被害が大きい。それ故、構造物に与える得る地震動を正確に検出するために、減衰定数ｈを本来の構造物の値に近似することが必要である。減衰定数ｈが１／５に設定された状態で使用すると、長周期地震動が過小評価され、構造物に与える得る地震動にもかかわらず、検出できない場合が生じる。

スペクトル強度ＳＳＩを演算するために、たとえば周期０．１secから０．１sec刻みで１０．０secまでの１００個の速度応答を演算する。ＳＩ値演算部２８は、検出開始から現時刻までの間の各周期の速度応答の最大値を検出する。最大値の検出方法は、たとえば制御部３０Ａに含まれるＲＡＭなど記録媒体に演算される速度応答を記憶させる。記憶される速度応答と順に演算される速度応答とを比較し、より大きい値を記憶させ、より小さい値を消去する。これによって速度応答の最大値を検出する。ＳＩ値演算部２８は、これらの検出された各周期の速度応答の最大値の総和をγ−β、すなわち９．９で除してＳＳＩ値を演算する。本実施の形態では、容量Ｃ１、Ｃ２は各センサＳ１，Ｓ２の並列容量である。したがってＳＳＩ値は、Ｘ方向成分およびＹ方向成分の速度応答スペクトルＳｖをベクトル合成して得られる速度応答スペクトルＳｖのＳＳＩ値に相当する。第４フィルタ３３ｄは、Ａ／Ｄ変換器３１からＳＳＩ値演算部５０に伝送される信号に含まれるノイズを除去する機能を有する。本実施の形態では、加速度演算部２６とＳＳＩ値演算部５０とを含んで演算部３４Ａと称する場合がある。演算部３４Ａは、演算手段に相当する。

弁別手段および判定手段である制御部３０Ａは、記憶部２９、表示部９、遮断弁３、警報部４および操作部８に電気的に接続される。制御部３０Ａは、最大加速度警報レベルＬα、最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩを記憶する。最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩが第１警報レベルに相当し、最大加速度警報レベルＬαが第２警報レベルに相当する。本実施の形態では、最大加速度警報レベルＬαが２００Gal、最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩが３０ｋｉｎｅに設定される。ただしこれらの値に限定されない。本実施の形態において、最大加速度警報レベルＬαおよび最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩを総称する場合、最大値警報レベルＬと称する場合がある。

制御部３０Ａは、内部感震器２Ａおよび外部感震器２ＢのセンサＳ１，Ｓ２からの電気信号に基づいて演算される加速度、ＳＳＩ値をレベル弁別する機能を有する。本実施の形態において、以下では内部感震器２ＡのセンサＳ１，Ｓ２からの電気信号に基づいて演算されるＳＳＩ値を、「内部ＳＳＩ値」と称し、外部感震器２ＢのセンサＳ１，Ｓ２からの電気信号に基づいて演算されるＳＳＩ値を、「外部ＳＳＩ値」と称する場合がある。制御部３０Ａは、具体的には、内部および外部加速度を最大加速度警報レベルＬαでレベル弁別し、内部および外部ＳＳＩ値を最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩでレベル弁別する機能を有する。

制御部３０Ａは、以下の２つの条件のうち少なくともいずれか１つを充足か否かを判定する機能を有する。本実施の形態では、（８）内外加速度が最大加速度警報レベルＬα以上であること、および（９）内部および外部ＳＳＩ値（以下、「内外ＳＳＩ値」と称する場合がある）が最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩ以上であることの２つの条件のうち少なくともいずれか一方を充足するか否かを判定する。

制御部３０Ａは、実施の第１の形態の制御部３０Ａと同様に、記憶部２９に内外加速度の波形を記憶させる機能、内外加速度および内外ＳＳＩ値の最大値を検出し記憶させる機能および表示部９、遮断弁３および警報部４を制御する機能を有する。制御部３０Ａは、条件（８）または（９）を充足すると、遮断弁３および警報部４に警報信号を出力する。制御部３０Ａは条件（８）または（９）を充足すると、条件に対応する最大値警報ランプ３７を発光させる機能を有する。警報器は、制御部３０Ａから出力される警報信号を取得し、音によって警報する機能を有する。

報知手段である表示部９Ａは、図１６に示す、インジケータ３５Ａと通電ランプ３６とを含む。表示部９Ａは、利用者が視認可能な筐体５の一表面部に配設される。インジケータ３５Ａは、制御部３０Ａから内外加速度および内外ＳＳＩ値の最大値を取得し、これらを実施の第１の形態のインジケータ３５Ａと同様に棒グラフによってそれぞれ表示する。

操作部８の設定手段は、制御部３０Ａに記憶される最大加速度警報レベルＬα、最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩを設定可能に構成される。本実施の形態では、最大加速度警報レベルＬαは、１１０Gal以上５２０Gal以下の範囲で設定可能に構成される。最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩは、１０ｋｉｎｅ以上１００ｋｉｎｅの範囲で設定可能に構成される。

図１８は、地震評価装置１Ａの地震評価方法の手順を示すフローチャートである。図１９は、震動の加速度を示すグラフである。図２０は、震動のＳＳＩ値を示すグラフである。以下では、図１９および図２０に示す波形の長周期地振動における地震評価装置１Ａの制御装置７Ａの動作について説明する。地震評価装置１の電源スイッチをオンにすると、地震評価処理が開始され、ステップｂ１へ移行する。前処理フィルタ工程であるステップｂ１では、インジケータ３５Ａの表示を０Galに戻し、記憶部２９に記憶される最大値を消去する。インジケータ３５Ａの表示を０Galに戻し、記憶部２９に記憶される最大値を消去すると、ステップｂ１からステップｂ２へ移行する。

地震感知判定工程であるステップｂ２は、内部および外部感震器２Ａ，２ＢのセンサＳ１，Ｓ２の容量Ｃ１，Ｃ２が変化しているか、すなわち地震を感知しているか否かを判定する。地震を感知していない場合、ステップｂ１へ戻る。地震を感知している場合、ステップｂ２からステップｂ３へ移行する。地震感知判定工程は、検出工程に相当する。演算工程であるステップｂ３では、内部および外部感震器２Ａ，２ＢのセンサＳ１，Ｓ２の容量Ｃ１、Ｃ２に基づいて、内外加速度および内外ＳＳＩ値を演算する。内外加速度および内外ＳＳＩ値を演算すると、ステップｂ３からステップｂ４へ移行する。波形記憶工程であるステップｂ４では、内外加速度の波形を記憶部２９に記憶する。記憶すると、ステップｂ４からステップｂ５へ移行する。

レベル判定工程であるステップｂ５では、内外加速度および内外ＳＳＩ値を最大加速度警報レベルＬおよび最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩでそれぞれレベル弁別し、条件（８）および（９）のうち少なくともいずれか１つの条件を充足するかを判定する。条件（８）および（９）のうち少なくともいずれかの１つの条件を充足する場合、ステップｂ５からステップｂ６へ移行する。レベル判定工程は、弁別工程と判別工程とに相当する。

以下では、条件（８）および（９）のうち少なくともいずれかの１つの条件を充足する場合について、図１８〜図１９を参照して、具体的に説明する。本実施の形態では、説明を簡略化するために、内部感震器２Ａおよび外部感震器２Ｂの波形が同一であるものとして説明する。

まず条件（８）を充足する場合について、図１８を参照して説明する。内外加速度を最大加速度警報レベルＬαでレベル弁別する。時刻Ｔ８で内外加速度が最大加速度警報レベルＬα以上になると、条件（８）を充足すると判定する。次に条件（９）を充足する場合について、図１９を参照して説明する。内外ＳＳＩ値を最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩで弁別する。時刻Ｔ９で内外ＳＳＩ値が最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩ以上になると、条件（９）を充足すると判定する。このようにして、条件（８）および（９）のうち少なくともいずれか１つの条件を充足すると判定すると、ステップｂ５からステップｂ６へ移行する。

信号伝送工程であるステップｂ６では、警報信号を遮断弁３および警報部４に出力する。警報信号が出力されると、ステップｂ６からステップｂ７へ移行する。警報遮断工程であるステップｂ７では、最大値警報ランプ３７を発光させる。警報器は、警報信号に基づいて作動し、利用者に警報する。遮断弁３は、警報信号に基づいて作動し、ガスの流れを遮断する。このように最大値警報ランプ３７などが作動すると、ステップｂ８へ移行する。

最大値測定工程であるステップｂ８では、取得演算値と記憶される内外演算値の最大値とを比較して、最大値を検出する。最大値が検出されると、検出される最大値を記憶部２９に上書きして記憶させる。最大値を記憶部２９に記憶させると、ステップｂ８からステップｂ９へ移行する。最大値報知工程であるステップｂ９では、最大値をインジケータ３５Ａによって表示させる。最大値を表示させるとステップｂ９から、ステップｂ１０へ移行する。リセット判定工程であるステップｂ１０では、リセットスイッチ４０が操作されたか否かを判定する。リセットスイッチ４０が操作された場合、ステップｂ１０からステップｂ１へ戻る。リセットスイッチ４０が操作されていない場合、ステップｂ１０からステップｂ８へ移行する。

次に、内外加速度のうち少なくともいずれか一方が最大加速度警報レベルＬαに満たず、かつ内外ＳＳＩ値のうち少なくともいずれか一方が最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩに満たない地震動における制御装置７の動作について説明する。このような地震動における制御装置７の動作は、ステップｂ５において、図１８および１９に示す波形の地震動における制御装置７の動作と異なり、その他のステップにおいて前記地震動における制御装置７の動作と同様である。したがってステップｂ５について説明し、その他のステップについては、図１８および１９に示す波形の地震動における制御装置７の動作を参照し、その説明を省略する。

レベル判定工程であるステップｂ５では、内外加速度および内外ＳＳＩ値を最大加速度警報レベルＬおよび最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩでそれぞれレベル弁別し、条件（８）および（９）のうち少なくともいずれか１つの条件を充足するかを判定する。条件（８）および（９）をすべて充足しない場合、ステップｂ５からステップｂ１へ戻る。

具体的には、内外加速度が最大加速度警報レベルＬα以下であり、内外ＳＳＩ値が最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩ以下であると、条件（８）および（９）の条件も充足しないと判定する。条件（８）および（９）を充足しないと、ステップｂ５からステップｂ１へ移行する。

以下では、このようにして構成される地震評価装置１Ａが奏する効果について説明する。本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、演算工程では、検出工程で検出される震動に基づいて、周期β以上周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖを演算し、この速度応答スペクトルＳｖに基づいて、内外ＳＳＩ値を演算する。レベル判定工程では、内外ＳＳＩ値を最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩでレベル弁別する。周期γは、２．５secを越える値である。したがって従来の地震評価方法で検出不可能な、長周期地震動を検出することができる。これによって長周期地震動の場合、この震動を検出し、遮断弁３および警報部４などを作動させることができる。それ故、長周期地震動の場合、これを確実に検出して、ガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価方法より二次的な被害を小さくすることができる。

また本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、超高層ビルに被害を与え得る地震動であるか否かを、より正確に検出することができる。減衰定数ｈが小さくなればなるほど、建築物の揺れが収まらない。特に長周期地震動の場合、ゆっくりと大きく、かつ長い間震動するので、減衰定数ｈが小さくなればなるほど、建築物に与える影響は大きくなる。超高層ビルは、減衰定数ｈが１／５以上である低層ビルなどと異なり、地表面部の影響が少ないので、減衰定数ｈが１／２０以下になる。減衰定数ｈを本来の超高層ビルの減衰定数により近似することによって、超高層ビルに被害を与え得る長周期地震動であるか否かを、より正確に検出することができる。これによってガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価装置より二次的な被害を小さくすることができる。

また本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、レベル弁別工程では、さらに演算工程で演算される内外加速度を最大加速度警報レベルＬαで弁別する。レベル弁別工程では、内外ＳＳＩ値が最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩ以上であること、および（２）内外加速度が最大加速度警報レベルＬα以上であることの２つの条件のうち少なくともいずれか一方の条件を充足するか否かを判定する。したがって内外ＳＳＩ値が最大値ＳＳＩ値警報レベルより小さく、内外加速度が最大加速度警報レベルＬαより大きい震動を検出することができる。本実施の地震評価方法では、内外加速度および内外ＳＳＩ値の双方の観点から甚大な被害を及ぼす震動を確実に検出し、遮断弁３および警報部４などを作動させることができる。これによってガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価方法より二次的な被害を小さくすることができる。

また本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、ＳＳＩ値演算部５０は、感震器２によって検出される震動に基づいて、周期β以上周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖを演算し、この速度応答スペクトルＳｖに基づいて、内外ＳＳＩ値を演算する。制御部３０Ａは、内外ＳＳＩ値を最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩでレベル弁別する。周期γは、２．５secを越える値である。したがって従来の地震評価装置で検出不可能な、長周期地震動を検出することができる。これによって長周期地震動の場合、この震動を検出し、遮断弁３および警報部４などを作動させることができる。それ故、長周期地震動の場合、これを確実に検出することができ、ガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価装置より二次的な被害を小さくすることができる。

また本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、制御部３０Ａは、さらに加速度演算部２６で演算される内外加速度を最大加速度弁別レベルＬαでレベル弁別する。制御部３０Ａは、内外ＳＳＩ値が最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩ以上であること、および（２）内外加速度が最大加速度警報レベルＬα以上であることの２つの条件のうち少なくともいずれか一方の条件を充足するか否かを判定する。したがって内外ＳＳＩ値が最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩより小さく内外加速度が最大加速度警報レベルＬαより大きい震動を検出することができる。地震評価装置では、内外加速度および内外ＳＳＩ値の双方の観点から甚大な被害を及ぼす震動を確実に検出し、遮断弁および警報器などを作動させることができる。これによってガスなどの流れを早期に遮断することができるので、従来の地震評価方法より二次的な被害を小さくすることができる。

また本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、表示部９は、内外ＳＳＩ値を報知する。これによって利用者は、内外ＳＳＩ値を知ることができ、視認による地震の評価をできる。

また本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、周期０．１sec以上周期１０．０sec以下の範囲の速度応答スペクトルＳｖに基づいて、内外ＳＳＩ値を演算し、地震動を評価している。したがって周期２．５secより大きい範囲の速度応答スペクトルＳｖを評価対象にすることができ、長周期地震動を、従来の地震評価装置より正確に検出できる。東南海地震および南海地震は、長周期地震動であると予測されている。このような長周期地震動によって固有周期が周期２．５secより大きく設計される高さ６０ｍ以上のビルである超高層ビルが共振する。それ故、長周期地震動を評価可能な本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、長周期地震動が発生する場合、遮断弁３および警報部４を作動させ、従来の地震評価装置よりガスなどの流れを早期に遮断することができる。したがって従来の地震評価装置より二次的な被害を小さくすることができる。

また本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、周期γが２．５secより大きい値であるけれども、周期γは、１０．０sec以上であることが好ましい。速度応答スペクトルＳｖにおいて周期１０．０sec以上の範囲が大きな長周期地震動が発生する可能性が低く、前記範囲であれば、長周期地震動を正確に評価することが可能である。

本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、インジケータ３５Ａが最大値を表示する。これによって利用者は、地震発生後、内外加速度、および内外ＳＳＩ値の最大値を容易に視認できる。それ故、地震発生後に、内外加速度および内外ＳＳＩ値の最大値を読取るために、地震評価装置１の記憶部２９から情報を取出し、解析する必要がなく利便性が高い。またインジケータ３５Ａの棒グラフは、目盛に基づいて色彩が段階的に変化する。これによって利用者は、内外加速度および内外ＳＳＩ値の最大値さらに容易に視認できる。

本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、最大加速度警報レベルＬαおよび最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩを設定手段によって設定できる。これによって地震評価装置１が配設される建物の特性、場所およびこれに配設されるガス管の状態などに応じて最大加速度警報レベルＬαおよび最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩを設定できる。このようにして個々の配設状態に応じて最大値警報レベルＬおよび持続警報レベルＭの設定を変更できるので、より地震の規模を正確に評価できる。それ故、甚大な被害の発生を抑制できる。

本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、内部電源３９が設けられる。地震評価装置１Ａは、内部電源３９が設けられるので、地震および停電によって商用電源からの電力供給が停止される場合であっても駆動することができる。したがって商用電源からの電源供給が停止した後に発生する地震であっても、地震の評価に基づいて遮断弁３および警報部４の作動させることおよび演算値の最大値の測定を実現できる。

本実施の形態では、周期βが０．１secに設定され、周期γが１０．０secに設定されるけれども、必ずしもこの値に設定されるものに限定されない。たとえば、操作手段８の設定手段によって、周期βおよび周期γを設定可能に構成されてもよい。これによって地震評価装置１が配設される建物の特性、場所およびこれに配設されるガス管の状態などに応じて、評価の対象に含める速度応答スペクトルＳｖの周期の範囲を設定できる。たとえば、建物の固有周期が周期５．０secである場合、周期５．０sec付近までの範囲の速度応答スペクトルＳｖを評価できればよい。したがって個々の建物の状態などに応じて周期βおよび周期γの設定を変更できるので、個々の建物の状態などに応じて地震の規模を正確に評価できるとともに、ＳＳＩ値演算部５０の処理負担を軽減することができる。

またＳＳＩ値演算部５０が演算する速度応答の個数を設定可能、つまりΔτsecを設定可能に構成してもよい。これによってＳＳＩ値演算部５０の演算能力に合わせてΔτsecを設定すると、演算すべき速度応答の個数を調整することができる。これによってＳＳＩ値演算部５０の処理負担を調整することができる。それ故、感震器２で検出される震動に基づいて、前記震動を瞬時に評価させて遮断弁３および警報部４を動作させることができ、震動に対して迅速に対処させることができる。

また本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、加速度およびＳＳＩ値の双方の観点から地震の規模を評価するので、短周期および長周期地震動のどちらも検出することができる。したがって地震の規模を地震の被害に則してより正確に検出することができる。

図２１は、濃尾平野における各周期の速度応答スペクトルＳｖの大きさを示す図である。図２１（ａ）は、周期５secの速度応答スペクトルＳｖ、図２１（ｂ）は、周期７secの速度応答スペクトルＳｖ、図２１（ｃ）は、周期１０secの速度応答スペクトルＳｖを示している。図２２は、大阪平野における各周期の速度応答スペクトルＳｖの大きさを示す図である。図２２（ａ）は、周期５secの速度応答スペクトルＳｖ、図２２（ｂ）は、周期７secの速度応答スペクトルＳｖ、図２２（ｃ）は、周期１０secの速度応答スペクトルＳｖを示している。図２３は、関東平野における各周期の速度応答スペクトルＳｖの大きさを示す図である。図２３（ａ）は、周期５secの速度応答スペクトルＳｖ、図２３（ｂ）は、周期７secの速度応答スペクトルＳｖ、図２３（ｃ）は、周期１０secの速度応答スペクトルＳｖを示している。図２１〜２３は、長周期地震動、具体的には２００５年９月１５日の紀伊半島沖地震において、各地で計測され演算された速度応答スペクトルＳｖを示す。図２１〜２３では、速度応答スペクトルＳｖの大きさが同一の場所を線で結んでいる。各線の速度応答スペクトルＳｖの大きさは、一番小さい値で２kineであり、２kine毎に図面に示している。

図２１（ａ）〜（ｃ）で示されるように、濃尾平野では、特に周期５secの速度応答スペクトルＳｖの大きく、最大１４kineになる。濃尾平野では、周期５secより大きくなるにつれて、速度応答スペクトルＳｖが小さくなり、周期１０secの速度応答スペクトルＳｖの最大値は４kineとなる。また図２２（ａ）〜（ｃ）で示されるように、大阪平野で周期５secの速度応答スペクトルＳｖの最大値が１６kineになり、周期７secの速度応答スペクトルＳｖの最大値が１４kineになる。周期１０secの速度応答スペクトルＳｖの最大値は、４kine程度となり、周期７secを超える周期の速度応答スペクトルＳｖが小さくなる。さらに図２３（ａ）〜（ｃ）で示されるように、関東平野で周期５secの速度応答スペクトルＳｖの最大値が６kineになり、周期７secの速度応答スペクトルＳｖの最大値が１０kineになる。周期１０secの速度応答スペクトルＳｖの最大値は、千葉県で１６kineになり、周期７sec未満の周期の速度応答スペクトルＳｖが小さくなる。

このように地盤によって、各周期の速度応答スペクトルＳｖの大きさが異なる。スペクトル強度ＳＳＩは、各周期の速度応答スペクトルＳｖの平均値であり、同じ地盤、同じ地震動であっても、周期βおよびγの設定される値によって、スペクトル強度ＳＳＩ値が変動する。速度応答スペクトルＳｖが大きくなる周期が積分範囲［β，γ］に含まれない場合、スペクトル強度ＳＳＩ値が小さくなり地震動が過小評価される。速度応答スペクトルＳｖが大きい周期とは、たとえば濃尾平野では周期５sec、大阪平野では周期５sec以上７sec以下、関東平野では周期７sec以上１０sec以下である。このように地震動が過小評価される場合、構造物に被害を与え得る地震動であるにもかかわらず、地震評価装置１Ａが作動せず、二次的な被害が大きくなるおそれがある。このような事態を避けるために各地盤で最も顕著に現れる周期の速度応答スペクトルＳｖを考慮して、周期βおよびγを設定し、スペクトル強度ＳＳＩ値を演算する。これによって各地盤に建設される構造物に与え得る被害をより正確に評価できる。

このような観点から、濃尾平野のような周期５secの速度応答スペクトルＳｖが大きい、つまり周期５secの揺れが大きい地盤では、スペクトル強度ＳＳＩ値の積分区間［β，γ］に周期５secが含まれるように設定する。また大阪平野のような周期５sec以上７sec以下の速度応答スペクトルＳｖが大きい、つまり周期５sec以上７sec以下の揺れが大きい地盤では、スペクトル強度ＳＳＩ値の積分区間［β，γ］に周期５sec以上７sec以下の範囲が含まれるように設定する。さらに関東平野のような周期７sec以上１０sec以下の速度応答スペクトルＳｖが大きい、つまり周期７sec以上１０sec以下の揺れが大きい地盤では、スペクトル強度ＳＳＩ値の積分区間［β，γ］に周期７sec以上１０sec以下の範囲が含まれるように設定する。これによって長周期地震動が発生しても、各平野に建設される構造物、特に超高層ビルにおいて、二次的な被害を小さくできる。また超高層ビルの固有周期は、建設される地盤において、大きい速度応答スペクトルＳｖが顕著に現れる周期以下、たとえば濃尾平野および大阪平野では５sec以下、関東平野では７sec以下になるように設計されている。この点からも周期βおよびγを各平野毎に前記値に設定することが好ましい。

このように構造物が建設される地盤によって、周期βおよびγの設定値を切換えることによって、必ずしも周期γを１０sec以上に設定する必要がない。

このようにして周期βおよびγが設定される地震評価装置１Ａが奏する効果について説明する。本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期５secが含まれ、周期５secの速度応答スペクトルＳｖが含まれるスペクトル強度ＳＳＩを演算できる。地表面部の固有周期が５secの地盤、たとえば濃尾平野では、長周期地震動が発生した際、周期５secおよびその付近の震動が大きく、周期５secおよびその付近の速度応答スペクトルＳｖが大きくなる。スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期５secを含めることによって、前記地盤に建てられている構造物に被害を与え得る長周期地震であるか否かを、より正確に検出することができる。

本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期５sec以上７sec以下の範囲が含まれ、周期５sec以上７sec以下の範囲の速度応答スペクトルＳｖが含まれるスペクトル強度ＳＳＩを演算できる。地表面部の固有周期が５sec以上７sec以下の地盤、たとえば大阪平野では、長周期地震動が発生した際、周期５sec以上７sec以下の震動が大きく、周期５sec以上７sec以下の範囲の速度応答スペクトルＳｖが大きくなる。スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期５sec以上７sec以下の範囲を含めることによって、前記地盤に建てられている構造物に被害を与え得る長周期地震であるか否かを、より正確に検出することができる。

本実施の形態の地震評価装置１Ａによれば、スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期７sec未満１０以上の範囲が含まれ、周期７sec以上１０sec以下の範囲の速度応答スペクトルＳｖが含まれるスペクトル強度ＳＳＩを演算できる。地表面部の固有周期が７sec以上１０sec以下の地盤、たとえば関東平野では、長周期地震動が発生した際、周期７sec以上１０sec以下の震動が大きく、周期７sec以上１０sec以下の範囲の速度応答スペクトルＳｖが大きくなる。スペクトル強度ＳＳＩの積分範囲［β，γ］に周期７sec以上１０sec以下を含めることによって、前記地盤に建てられている構造物に被害を与え得る長周期地震であるか否かを、より正確に検出することができる。

図２４は、加速度が７００Gal以上の地震における速度応答スペクトルＳｖ７１，７２を示すグラフである。図２５は、加速度が２００Gal以上３００Gal未満の地震における速度応答スペクトルＳｖ７３〜７５を示すグラフである。図２６は、予測される南海地震および東南海地震の模擬波に基づいて、演算される速度応答スペクトルＳｖ７６〜７８を示すグラフである。図２７は、２００５年９月１５日に発生した紀伊半島沖地震における各地の速度応答スペクトルＳｖ７９〜８３を示すグラフである。図２４〜図２７は、縦軸が速度応答スペクトルＳｖ（kine）、横軸が周期（sec）である。表１には、複数の地震に番号を付し、これらの地震の震度と、相関変形角と、加速度（Gal）と、最大速度（kine）、ＳＩ値（kine）と、周期βおよびγならびに減衰定数ｈを変えて演算されたスペクトル強度ＳＳＩ値（kine）とが示されている。各地震の計測地点を表１の（）内に示す。

表１のＮｏ．１および２の地震の速度応答スペクトルＳｖ７１，７２は、図２４に示され、Ｎｏ.３〜５の地震の速度応答スペクトルＳｖ７３〜７５は、図２５に示され、Ｎｏ．６〜８の地震の速度応答スペクトルＳｖ７６〜７８は、図２６に示され、Ｎｏ.９〜１３の地震の速度応答スペクトルＳｖ７９〜８３は、図２７に示される。図２４に示されるように、Ｎｏ．１の兵庫県南部地震およびＮｏ．２の鳥取県西部地震は、その加速度が７００Gal以上であり、各地震の速度応答スペクトルＳｖ７１，７２は、周期１secおよび周期２secでそれぞれ最大となる。また図２５に示されるように、Ｎｏ．３の宮城県北部地震、Ｎｏ．４の茨城県南部地震およびＮｏ．５の芸予地震は、その加速度が２００Gal以上３００Gal未満であり、各地震の速度応答スペクトルＳｖ７３〜７５は、周期１sec未満でそれぞれ最大となる。これらの地震は、速度応答スペクトルＳｖの長周期成分が小さいので、ＳＩ値とＳＳＩ値に大きな差がない。特にＮｏ.３〜５の地震は、速度応答スペクトルＳｖ７３〜７５の長周期成分が小さいので、加速度２００Gal以上と大きい場合であっても、超高層ビルに与える被害は小さい、またはないに等しい。このような地震でガスなどの流れを遮断する必要がない。つまり、このような地震を検出してガスなどの流れを早期に遮断することは、望ましくない。従来の技術の地震評価装置では、このような地震も検出し、不必要にガスなどの流れを遮断してしまう。

さらに図２６に示されるように、Ｎｏ．６および７の南海地震は、その加速度が７０Gal以下であり、各地震の速度応答スペクトルＳｖ７６，７７は、周期５secでそれぞれ最大となり、Ｎｏ．８の東南海地震は、加速度が１４０Gal以下であり、各地震の速度応答スペクトルＳｖ７８は、周期７secでそれぞれ最大となる。これらＮｏ．６〜８の地震は、速度応答スペクトルＳｖ７６〜７８の長周期成分が大きく、ＳＩ値に対してスペクトル強度ＳＳＩ値が１．５倍以上になる。減衰定数ｈを１／２０または１／５０で演算すると、Ｎｏ．１および２の地震と略同じになる。つまりＮｏ．６〜８の地震では、超高層ビルがＮｏ．１および２の地震と同じ程度の被害が生じると考えられる。従来の技術の地震評価装置では、Ｎｏ．６〜８の地震を検出せず、ガスなどの流れの早期の遮断が行われない。これによって二次的な被害が大きくなり、甚大な被害が発生する恐れがある。本実施の形態の地震評価装置１Ａでは、スペクトル強度ＳＳＩ値に基づいて地震を検出し、ガスなどの流れの早期の遮断を行う。したがってＮｏ．６〜８の地震を検出し、ガスなどの流れの早期の遮断を行い、二次的な被害を小さくすることができる。また減衰定数ｈを１／５、１／２０および１／５０としてそれぞれ演算されたスペクトル強度ＳＳＩ値を比較すると、長周期震動では、減衰定数ｈを１／５で演算した場合、過小評価されていることがわかる。

図２７に示されるように、Ｎｏ．９〜１３の紀伊半島沖地震は、各地点での速度応答スペクトルＳｖ７９〜８３が周期４sec以上６sec以下でそれぞれ最大となる。南海および東南海地震は、紀伊半島沖を震源とする地震と予測されていることから、この地震と同様の長周期地震動であると推定される。Ｎｏ．９〜１３の地震も、加速度が小さいにもかかわらず、スペクトル強度ＳＳＩ値が大きい。さらにスペクトル強度ＳＳＩ値がＳＩ値より大きく、ＳＩ値および加速度で地震の規模を評価すると、スペクトル強度ＳＳＩ値で評価する場合に比べて、小さいと評価される。このように長周期地震動は、従来の技術の地震評価装置において被害が小さい地震動と過小評価され、検出されない。

さらに表１に示される層間変形角は、各階の高さに対する各階に生じる水平方向の層間変位の割合であり、観測される階の高さをＬ、前記階の水平方向の層間変位をδとすると、層間変形角は、δ／Ｌで表される。層間変形角は、１／２００以下であることが好ましく、１／１２０以上になると、構造物、特に超高層ビルにおいて損傷しているおそれがある。Ｎｏ．６〜８の地震では、層間変形角が１／７２以上１／３００以下になると予測されており、超高層ビルなどの構造物に亀裂などが生じているおそれがある。このような状態では、ガス管などの配管に亀裂が生じているおそれがあり、配管に供給されるガスを遮断しなければ、二次的な被害が大きくなる。本実施の地震評価装置１Ａでは、Ｎｏ．６〜８の地震を検出し、ガスなどの流れを早期に遮断でき、二次的な被害を小さくできる。

実施の第１の形態では、演算値には、加速度、速度およびＳＩ値を含むけれども、ＳＩ値に変えてＳＳＩ値を含んでもよい。具体的には、ＳＩ値演算部２８に替えてＳＳＩ値演算部５０を設ける。内外ＳＳＩ値に対応する最大値警報レベルＬである最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩおよび内外ＳＳＩ値に対応する持続警報レベルＭであるＳＳＩ値持続警報レベルＭＩを制御部３０Ａに記憶させる。最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩは、たとえば３０ｋｉｎｅに設定され、ＳＳＩ値持続警報レベルＭＩは、２５ｋｉｎｅに設定される。最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩおよびＳＳＩ値持続警報レベルＭＩは、設定手段によって可変可能に構成される。制御部３０Ａは、内外ＳＳＩ値が最大値ＳＳＩ値警報レベルＬＩ以上である場合、条件（５）〜（７）を充足する場合と同様の動作をする。また制御部３０Ａは、内外ＳＳＩ値がＳＳＩ値持続警報レベルＭＩ以上である場合、条件（１）〜（３）を充足する場合と同様の動作をする。内外ＳＳＩ値に基づいて地震動を評価することによって、従来のＳＩ値では評価対象から除かれている、長周期地震動をより正確に検出できる。これによって従来の地震評価装置では、評価対象から除かれている長周期地震動が発生する場合であっても、甚大な被害が発生することを抑制できる。

長周期震動が長時間継続する、たとえば内外ＳＳＩ値がＳＳＩ値持続警報レベルＭＩ以上の状態が長時間継続すると、地震動に基づく建物が大きく変動し、建物の内部に備えられる配管などが破断する可能性がある。実施の第１の形態に内外ＳＳＩ値を評価対象に含めることによって、このような長周期地震動が長時間継続しているか否かを評価することができる。またこの評価に基づいて、遮断弁３および警報部４を作動させることによって、長周期地震動が発生する場合であっても、甚大な被害が発生することを抑制できる。

演算値にＳＳＩ値が含まれる。ＳＳＩ値は、予め定められる周期β以上予め定められる周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖのスペクトル強度である。周期γが２．５secより
大きいので、従来のＳＩ値で評価対象から除かれている長周期地震動を検出できる。これによって長周期地震動が長時間継続する場合、前記検出に基づいて遮断弁および警報器を作動させることができ、超高層ビルに配設されるガス管などが損傷することを防止できる。これによって、従来の地震評価装置より二次的な被害を小さくすることができる。

実施の第２の形態では、２つの感震器２を含んでいるけれども、実施の第１の形態と同様に、２つに限定されない。１つであってもよく、３つ以上であっても良い。１つであれば、構成が容易になり、３つ以上であれば、誤動作を確実に検出することができる。

実施の第１および第２の形態において、加速度、速度、ＳＩ値およびＳＳＩ値の最大値の測定は、レベル弁別工程の後に行われているけれども、必ずしもこのような順序に限定されない。たとえば振動感知工程後に、最大値の測定および報知を開始してもよい。

本実施の形態の地震評価装置１の電気的な構成を示すブロック図である。 地震評価装置１を示す正面図である。 地震評価装置１に含まれる感震器２を拡大して示す拡大図である。 感震器２の一部を拡大して示す拡大断面図である。 感震器２の一部を拡大して示す拡大斜視断面図である。 震動の加速度を示すグラフである。 地震評価装置１の地震評価方法の手順を示すフローチャートである。 震動の加速度を示すグラフである。 震動の速度を示すグラフである。 震動のＳＩ値を示すグラフである。 震動の加速度を示すグラフである。 震動の速度を示すグラフである。 震動のＳＩ値を示すグラフである。 震動のＳＩ値を時間毎に分割して示すグラフである。 実施の第２の形態の地震評価装置１Ａの電気的な構成を示すブロック図である。 地震評価装置１Ａを示す正面図である。 構造物の一自由度減衰系のモデルを示す図である。 地震評価装置１Ａの地震評価方法の手順を示すフローチャートである。 震動の加速度を示すグラフである。 震動のＳＳＩ値を示すグラフである。

濃尾平野における各周期の速度応答スペクトルＳｖの大きさを示す図である。 大阪平野における各周期の速度応答スペクトルＳｖの大きさを示す図である。 関東平野における各周期の速度応答スペクトルＳｖの大きさを示す図である。 加速度が７００Gal以上の地震における速度応答スペクトルＳｖ７１，７２を示すグラフである。 加速度が２００Gal以上３００未満の地震における速度応答スペクトルＳｖ７３〜７５を示すグラフである。 予測される南海地震および東南海地震の模擬波に基づいて、演算される速度応答スペクトルＳｖ７６〜７８を示すグラフである。 ２００５年９月１５日に発生した紀伊半島沖地震における各地の速度応答スペクトルＳｖ７９〜８３を示すグラフである。 東南海地震のある地点における模擬波による建物の速度応答スペクトルを示すグラフである（減衰率５％）。 東南海地震のある地点における模擬波による建物の速度応答スペクトルを示すグラフである（減衰率２％）。 南海地震のある地点における模擬波による建物の速度応答スペクトルを示すグラフである（減衰率５％）。 南海地震のある地点における模擬波による建物の速度応答スペクトルを示すグラフである（減衰率２％）。

符号の説明

１Ａ 地震評価装置
２，２Ａ，２Ｂ 感震器
９Ａ 表示部
３０Ａ 制御部
３４Ａ 演算部

Claims (10)

1. 震動を検出する検出工程と、
   検出工程で検出される震動に基づいて、予め定められる周期β以上予め定められる周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖを演算する演算工程であって、前記速度応答スペクトルＳｖおよび速度応答スペクルＳｖの変数である周期τに基づいて、スペクトル強度ＳＳＩを
   

   

   式（１）で演算する演算工程と、
   演算工程で演算されるスペクトル強度ＳＳＩを、スペクトル強度ＳＳＩを評価するための予め定められる第１警報レベルでレベル弁別する弁別工程とを含み、
   周期βは、０secを越え、周期γ未満の値であり、
   周期γは、２．５secを越える値であることを特徴とする地震評価方法。
2. 前記速度応答スペクトルは、予め定められる減衰定数ｈに基づいて演算され、
   減衰定数ｈは、０以上１／２０以下であることを特徴とする請求項１に記載の地震評価方法。
3. 演算工程は、検出工程で検出される震動に基づいて、さらに震動の加速度を演算し、
   弁別工程は、さらに前記加速度を、前記加速度を評価するための予め定められる第２警報レベルでレベル弁別し、
   （１）前記スペクトル強度ＳＳＩが第１警報レベル以上であること、および（２）前記加速度が第２警報レベル以上であることの２つの条件のうち少なくともいずれか一方の条件を充足するか否かを判定する判定工程をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の地震評価方法。
4. 震動を検出する検出手段と、
   検出手段が検出する震動に基づいて、予め定められる周期β以上予め定められる周期γ以下の速度応答スペクトルＳｖを演算する演算手段であって、前記速度応答スペクトルＳｖおよび速度応答スペクルＳｖの変数である周期τに基づいて、スペクトル強度ＳＳＩを
   

   

   式（２）で演算する演算手段と、
   演算手段で演算されるスペクトル強度ＳＳＩを、予め定められる第１警報レベルでレベル弁別する弁別手段とを含み、
   周期βは、０secを越え、周期γ未満の値であり、
   周期γは、２．５secを越える値であることを特徴とする地震評価装置。
5. 前記速度応答スペクトルは、予め定められる減衰定数ｈに基づいて演算され、
   減衰定数ｈは、０以上１／２０以下であることを特徴とする請求項１に記載の地震評価装置。
6. 周期βは、５sec未満であり、
   周期γは、５sec以上であることを特徴とする請求項４または５に記載の地震評価装置。
7. 周期βは、５sec未満であり、
   周期γは、７sec以上であることを特徴とする請求項４または５に記載の地震評価装置。
8. 周期βは、７sec未満であり、
   周期γは、１０sec以上であることを特徴とする請求項４または５に記載の地震評価装置。
9. 演算手段は、検出手段で検出される震動に基づいて、さらに震動の加速度を演算し、
   弁別手段は、さらに前記加速度を、予め定められる第２警報レベルでレベル弁別し、
   （１）前記スペクトル強度ＳＳＩが第１警報レベル以上であること、および（２）前記加速度が第２警報レベル以上であることの２つの条件のうち少なくともいずれか一方の条件を充足するか否かを判定する判定手段をさらに含むことを特徴とする請求項４〜８のうちいずれか１つに記載の地震評価装置。
10. 前記スペクトル強度ＳＳＩを報知する報知手段をさらに含むことを特徴とする請求項４〜９のうちいずれか１つに記載の地震評価装置。

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