JP2009186383A - 高架橋のリアルタイム地震被害推定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高架橋に対応して適切な地震被害推定を行うことができる高架橋のリアルタイム地震被害推定方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 高架橋のリアルタイム地震被害推定方法において、高架橋１の上部に配置される第１の地震計３と前記高架橋１の下部に配置される第２の地震計４とを備え、前記第１の地震計３と前記第２の地震計４からの情報に基づいて前記高架橋１の地震被害をリアルタイムで推定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高架橋のリアルタイム地震被害推定方法及びその装置に関するものである。

従来、構造物の地震被害推定については、下記特許文献１〜４に開示されるようなものがあった。

特に、下記特許文献２は、地表面に設置され地震動を観測する観測手段と、前記観測手段で観測した地震動データを収集して保存すると共に地震動データを分析処理し分析結果を表示する計算機とを有した地震被害予測システムにより、構造物の地震被害を推定する地震被害予測システムの被害推定方法において、地震動検知時に観測された地震動データを収集して保存し、構造物の固有振動数に対応したフィルタ条件で前記地震動データをフィルタ処理し、フィルタ処理した地震動データの最大値に基づいて前記構造物の被害状況を推定し、その被害推定結果を管理者に通知するようにしている。

一方、高架橋の地震被害推定方法は、各地に設置されている地震計による情報に頼らざるを得ず、高架橋に対応したリアルタイムでの適切な地震被害推定が行われていないのが現状である。
特開２００２−３２３５７１号公報 特開２００３−１６１７８３号公報 特開２００６−２９１５７２号公報 特開２００６−２５８６３９号公報

そこで、本発明は、構造物一般の被害推定を更に発展させて正確にしかもリアルタイムに地震による高架橋への被害を推定する高架橋の地震被害推定方法を確立することにある。

本発明は、上記状況に鑑みて、高架橋に対応して適切な地震被害推定を行うことができる高架橋のリアルタイム地震被害推定方法及びその装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕高架橋のリアルタイム地震被害推定方法において、高架橋の上部に配置される第１の地震計と前記高架橋の下部に配置される第２の地震計とを備え、前記第１の地震計と前記第２の地震計からの情報に基づいて前記高架橋の地震被害をリアルタイムで推定することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の高架橋のリアルタイム地震被害推定方法において、前記第１の地震計と前記第２の地震計からの情報は、橋軸直角方向スペクトル比（前記第１の地震計／前記第２の地震計）のピークの周波数Ａと、橋軸方向スペクトル比（前記第１の地震計／前記第２の地震計）のピークの周波数Ｂであることを特徴とする。

〔３〕上記〔２〕記載の高架橋のリアルタイム地震被害推定方法において、前記橋軸直角方向スペクトル比のピークの周波数Ａまたは橋軸方向スペクトル比のピークの周波数Ｂにおける過去の無被害地震発生時に対する地震発生時の比率が所定の値以下である場合には、前記高架橋に地震被害が発生したと推定することを特徴とする。

〔４〕上記〔３〕記載の高架橋のリアルタイム地震被害推定方法において、前記所定の値が０．５であることを特徴とする。

〔５〕高架橋のリアルタイム地震被害推定装置において、高架橋の上部に配置される第１の地震計と、前記高架橋の下部に配置される第２の地震計と、前記第１の地震計と前記第２の地震計からの情報に基づいて前記高架橋の地震被害をリアルタイムで推定する地震被害推定器とを具備することを特徴とする。

〔６〕上記〔５〕記載の高架橋のリアルタイム地震被害推定装置において、前記地震被害推定器は、橋軸直角方向スペクトル比（前記第１の地震計／前記第２の地震計）のピークの周波数Ａまたは橋軸方向スペクトル比（前記第１の地震計／前記第２の地震計）のピークの周波数Ｂの値を取得することを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。

（１）高架橋の上部に配置される第１の地震計と前記高架橋の下部に配置される第２の地震計で、橋軸ならびに橋軸直角方向の特性を処理し、リアルタイムで高架橋の地震被害を推定することができる。

（２）強震時における被害発生の有無を推定することができる。特に、強震による高架橋の非線形化を活用するようにしている。

（３）被害発生の閾値を明確にすることができる。

（４）各地の高架橋の地震被害推定を地震情報通信基地局において収集することにより、高架橋を含む地域的な被害の状況をリアルタイムで推定し、地震被害の広がりをも把握することができる。

本発明の高架橋のリアルタイム地震被害推定方法は、高架橋の上部に配置される第１の地震計と前記高架橋の下部に配置される第２の地震計とを備え、前記第１の地震計と前記第２の地震計からの情報に基づいて前記高架橋の地震被害をリアルタイムで推定する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示す地震計の設置の状況を示す模式図である。

これらの図において、１は高架橋、２は橋脚、３は橋脚２の上部に設けられる第１の地震計、４は橋脚２の下部に設けられる第２の地震計、５は第１の地震計３及び第２の地震計４に接続される地震被害推定器であり、この地震被害推定器５には情報通信装置（図示なし）が内蔵されており、リアルタイムで地震情報通信基地局へ高架橋の地震被害推定情報の通信を行うことができる。

図２は本発明の実施例を示す高架橋のリアルタイム地震被害推定方法を示すフローチャートである。

（１）無被害地震発生時において、橋軸直角方向スペクトル比（第１の地震計３／第２の地震計４）のピークの周波数Ａと、橋軸方向スペクトル比（第１の地震計３／第２の地震計４）のピークの周波数Ｂとを取得し、記録する（ステップＳ１）。

（２）地震発生時に、橋軸直角方向スペクトル比のピークの周波数Ａと、橋軸方向スペクトル比のピークの周波数Ｂを取得する（ステップＳ２）。

（３）次に、上記ステップＳ２で取得した地震発生時の橋軸直角方向スペクトル比のピークの周波数Ａが、上記ステップＳ１で記録された過去の無被害地震発生時のそれに対し比率として０．５以下、または上記ステップＳ２で取得した地震発生時の橋軸方向スペクトル比のピークの周波数Ｂが上記ステップＳ１で記録された過去の無被害地震発生時のそれに対し比率として０．５以下であるか否かを地震被害推定器５で判別する（ステップＳ３）。

（４）ステップＳ３における判別結果が、ＹＥＳであれば、地震被害が発生したと推定する（ステップＳ４）。また、ステップＳ３における判別結果が、ＮＯであれば、地震被害は発生していないと推定する（ステップＳ５）。

図３は本発明の実施例を示す地震観測地点Ｘにおける周波数（Ｈｚ）を横軸とした橋軸直角方向スペクトル比（第１の地震計３／第２の地震計４）を示す図、図４は地震観測地点Ｘにおける周波数（Ｈｚ）を横軸とした橋軸方向スペクトル比（第１の地震計３／第２の地震計４）を示す図である。

この地震観測地点Ｘにおいて、図３に示されるように、過去の無被害地震発生時に対する地震発生時の橋軸直角方向スペクトル比のピークの周波数Ａの比率が０．５以下になると、高架橋に被害が生じたと推定される。また、図４に示すように、過去の無被害地震発生時に対する地震発生時の橋軸方向スペクトル比のピークの周波数Ｂの比率が０．５以下になる場合も、同様に高架橋に地震被害が生じたと推定される。

このように、過去の無被害地震発生時に対する地震発生時の橋軸直角方向スペクトル比のピークの周波数Ａの比率、または橋軸方向スペクトル比のピークの周波数Ｂの比率が０．５を下回ると、高架橋に地震による被害が発生したと推定される。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の高架橋のリアルタイム地震被害推定方法及びその装置は、高架橋の地震被害推定を的確に行うツールとして利用可能である。

本発明の実施例を示す地震計の設置の状況を示す図である。 本発明の実施例を示す高架橋のリアルタイム地震被害推定方法を示すフローチャートである。 本発明にかかる地震観測地点Ｘにおける周波数（Ｈｚ）を横軸とした橋軸直角方向スペクトル比を示す図である。 本発明にかかる地震観測地点Ｘにおける周波数（Ｈｚ）を横軸とした橋軸方向スペクトル比を示す図である。

符号の説明

１ 高架橋
２ 橋脚
３ 第１の地震計
４ 第２の地震計
５ 地震被害推定器

Claims (6)

1. 高架橋のリアルタイム地震被害推定方法において、
   高架橋の上部に配置される第１の地震計と前記高架橋の下部に配置される第２の地震計とを備え、前記第１の地震計と前記第２の地震計からの情報に基づいて前記高架橋の地震被害をリアルタイムで推定することを特徴とする高架橋のリアルタイム地震被害推定方法。
2. 請求項１記載の高架橋のリアルタイム地震被害推定方法において、前記第１の地震計と前記第２の地震計からの情報は、橋軸直角方向スペクトル比（前記第１の地震計／前記第２の地震計）のピークの周波数Ａと、橋軸方向スペクトル比（前記第１の地震計／前記第２の地震計）のピークの周波数Ｂであることを特徴とする高架橋のリアルタイム地震被害推定方法。
3. 請求項２記載の高架橋のリアルタイム地震被害推定方法において、前記橋軸直角方向スペクトル比のピークの周波数Ａまたは前記橋軸方向スペクトル比のピークの周波数Ｂにおける、過去の無被害地震発生時に対する地震発生時の比率が所定の値以下である場合には、前記高架橋に地震被害が発生したと推定することを特徴とする高架橋のリアルタイム地震被害推定方法。
4. 請求項３記載の高架橋のリアルタイム地震被害推定方法において、前記所定の値が０．５であることを特徴とする高架橋のリアルタイム地震被害推定方法。
5. 高架橋のリアルタイム地震被害推定装置において、
   （ａ）高架橋の上部に配置される第１の地震計と、
   （ｂ）前記高架橋の下部に配置される第２の地震計と、
   （ｃ）前記第１の地震計と前記第２の地震計からの情報に基づいて前記高架橋の地震被害をリアルタイムで推定する地震被害推定器とを具備することを特徴とする高架橋のリアルタイム地震被害推定装置。
6. 請求項５記載の高架橋のリアルタイム地震被害推定装置において、前記地震被害推定器は、橋軸直角方向スペクトル比（前記第１の地震計／前記第２の地震計）のピークの周波数Ａまたは橋軸方向スペクトル比（前記第１の地震計／前記第２の地震計）のピークの周波数Ｂの値を取得することを特徴とする高架橋のリアルタイム地震被害推定装置。

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