JP2009293934A - 地震被害判定装置、地震被害判定方法、及び地震判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被害状況を正確に判定しつつ、容易に構造物単位の被害状況を判定する。
【解決手段】地震被害判定装置１０によれば、地震計８０によって観測された地震波（図９参照）から読み取られる観測値に基づいて、台形スペクトル求め、求められた台形スペクトルと、予め設定された建物１２、１４、１６の固有周期と、に基づいて建物１２、１４、１６に入力された速度値を求め、更に求められた建物１２、１４、１６に入力された速度値と、予め設定された建物１２、１４、１６に入力される速度値に応じて推定される当該建物の被害状況と、に基づいて建物１２、１４、１６の被害状況を判定する判定し、判定結果を報知する。したがって、本発明を適用しない場合と比較し、地震による建物１２、１４、１６の被害状況を容易且つ正確に判定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、地震被害判定装置、地震被害判定方法、及び地震判定プログラムに関する。

日本をはじめ、世界各地で地震速報の技術が著しい発展を遂げている。これにより、地震発生後、地震計からの情報を元にして即座に各地の地震情報が各種メディアを通じて配信されるシステムが稼動している。

しかし、同地域且つ同規模の地震であっても、建物の被害状況が異なっていた例は少なくない。よって、個々の建物単位に被害状況の推定や判定を迅速に行なうことが求められている

そこで、特許文献１には、地震発生後に、複数の模擬地震波の中から実地震波に近似するものを検索することで実地震波に対する動的応答を把握すると共に、把握した動的応答から建物の被害状況を推定するシステムが提案されている。

また、特許文献２には、予め定められた建物に地震動に応じて損傷が発生する閾値を導出して予め記憶しておき、実際に地震が発生した場合には地震計により観測された波形に基づいて建物における複数種類の物理量を算出し、算出した複数種類の物理量と予め記憶した対応する閾値との比較を行い、比較結果に基づいて建物に損傷が発生したか否かを判定して報知する地震被害判定装置が提案されている。
特開２００４−６９５４８号公報 特開２００８−９０５３４号公報

このような技術的な背景の中、被害状況を正確に判定しつつ、より容易に構造物単位の被害状況の判定を行なうことが研究されている。

本発明は、上記課題を解決すべく成されたもので、被害状況を正確に判定しつつ、容易に構造物単位の被害状況を判定することが目的である。

請求項１の発明は、地震被害の判定対象とする構造物の直下の地盤又は前記構造物近傍の地盤の揺れを観測する地震計と、前記地震計によって観測された地震波から読み取られる観測値に基づいて、台形スペクトル又は応答スペクトルを求めるスペクトル演算手段と、前記スペクトル演算手段によって求められた台形スペクトル又は応答スペクトルと、予め設定された前記構造物の固有周期と、に基づいて前記構造物に入力された速度値を求める速度値演算手段と、前記速度演算手段が求めた前記構造物に入力された速度値と、予め設定され速度値に応じて推定される前記構造物の被害状況と、に基づいて前記構造物の被害状況を判定する判定手段と、前記判定手段によって判定された判定結果を報知する報知手段と、を備えている。

したがって、地震波から求められた台形スペクトル又は応答スペクトルと構造物の固有周期とに基づいて構造物に入力された速度値を求め、更に構造物に入力された速度値と速度値に応じて推定される前構造物の被害状況とに基づいて構造物の被害状況を判定しているので、本発明を適用しない場合と比較し、地震による構造物単位の被害状況が容易に判定される。

請求項２の発明は、請求項１に記載の地震被害状況判定装置において、前記報知手段は、前記構造物の位置情報に基づいて、前記構造物が表示される地図画像に重ね合わせて判定結果を表示する。

したがって、地震が発生した地域全体における建物単位の被害状況が容易に把握される。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の地震被害状況判定装置において、前記構造物内又は前記構造物近傍に設けられ、前記地震計によって観測された地震波から読み取られる観測値を記憶する記憶手段と、を有する構造物側装置と、前記構造物とは別の場所に設けられ、前記構造物側装置に接続して、前記記憶手段に記憶された観測値を読み取る読取手段と、前記スペクトル演算手段と、前記速度値演算手段と、前記判定手段と、前記報知手段と、とを有する一つ又は複数の報知側装置と、で構成されている。

したがって、構造物とは別の場所に設けられた一つ又は複数の報知側装置に判定結果が報知されるので、地震が発生した地域全体における複数の構造物の被害状況が、容易に、しかも正確に把握される。

請求項４の発明は、請求項３に記載の地震被害状況判定装置において、前記構造物側装置は、前記地震計によって地震波が観測されたことをネットワークに接続された端末装置に配信する配信手段を有する。

したがって、地震発生が迅速に通知され、その結果、構造物単位の被害状況を迅速に知ることができる。

請求項５の発明は、地震被害の判定対象とする構造物の固有周期を設定する固有周期設定工程と、前記構造物に入力される速度値に応じて推定される前記構造物の被害状況を設定する被害状況設定工程と、前記構造物の直下の地盤又は前記構造物近傍の地盤の揺れを観測する地震計によって観測された地震波から読み取られる観測値に基づいて、台形スペクトル又は応答スペクトルを求めるスペクトル演算工程と、前記スペクトル演算工程によって求められた台形スペクトル又は応答スペクトルと、前記固有周期設定工程によって設定された固有周期と、に基づいて前記構造物に入力された速度値を求める速度値演算工程と、前記速度演算工程で求めた前記構造物に入力された速度値と、前記被害状況設定工程で設定され速度値に応じて推定される前記構造物の被害状況と、に基づいて前記構造物の被害状況を判定する判定工程と、を有する。

したがって、請求項１に記載の発明と同様に作用するので、請求項１に記載の発明と同様に、地震による構造物単位の被害状況が、容易に判定される。

請求項６の発明は、地震被害の判定対象とする構造物の直下の地盤又は前記構造物近傍の地盤の揺れを観測する地震計によって観測された地震波から求められた観測値に基づいて、台形スペクトル又は応答スペクトルを求めるスペクトル演算手段と、前記スペクトル演算ステップによって求められた台形スペクトル又は応答スペクトルと、予め設定された前記構造物の固有周期と、に基づいて前記構造物に入力される速度値を求める速度値演算ステップと、前記速度演算手段が求めた前記構造物に入力された速度値と、予め設定され速度値に応じて推定される前記構造物の被害状況と、に基づいて前記構造物の被害状況を判定する判定ステップと、前記判定ステップによって判定された判定結果を報知する報知ステップと、をコンピュータに実行させる。

したがって、請求項１に記載の発明と同様に作用するので、請求項１に記載の発明と同様に、地震による構造物単位の被害状況が、容易に判定される。

請求項７の発明は、請求項６に記載の地震被害状況判定プログラムにおいて、前記報知ステップでは、前記構造物の位置情報に基づいて、前記構造物が表示される地図画像に重ね合わせて判定結果を表示する。

したがって、請求項２に記載の発明と同様に作用するので、請求項２に記載の発明と同様に、地震が発生した地域全体における建物単位の被害状況が容易に把握される。

請求項８の発明は、請求項６又は請求項７に記載の地震被害状況判定プログラムにおいて、前記地震計によって地震波が観測されたことをネットワークに接続された端末装置に配信する配信ステップを有する。

したがって、請求項４に記載の発明と同様に作用するので、請求項４に記載の発明と同様に、地震発生が迅速に通知され、その結果、構造物単位の被害状況を迅速に知ることができる。

請求項１に記載の地震被害状況判定装置によれば、本発明を適用しない場合と比較し、被害状況を正確に判定しつつ、地震による構造物単位の被害状況を容易に判定することができる。

請求項２に記載の地震被害状況判定装置によれば、地震が発生した地域全体における建物単位の被害状況を容易に把握することができる。

請求項３に記載の地震被害状況判定装置によれば、地震が発生した地域全体における複数の構造物の被害状況を、容易に把握することができる。

請求項４に記載の地震被害状況判定装置によれば、地震発生が迅速に通知され、その結果、構造物単位の被害状況を迅速に知ることができる。

請求項５の地震被害状況判定方法によれば、本発明を適用しない場合と比較し、被害状況を正確に判定しつつ、地震による構造物単位の被害状況を容易に判定することができる。

請求項６に記載の地震被害状況判定プログラムによれば、本発明を適用しない場合と比較し、被害状況を正確に判定しつつ、地震による構造物単位の被害状況を容易に判定することができる。

請求項７に記載の地震被害状況判定プログラムによれば、地震が発生した地域全体における建物単位の被害状況を容易に把握することができる。

請求項８に記載の地震被害状況判定プログラムによれば、地震発生が迅速に通知され、その結果、構造物単位の被害状況を迅速に知ることができる。

本発明における地震被害判定装置の実施形態の一例を詳細に説明する。

まず、本発明が適用された地震被害判定装置の概略構成を説明する。図１は、地震被害判定装置１０の概略構成を示す模式図である。この図１に示すように、本実施形態に係る地震被害判定装置１０は、複数の報知側装置２００と、地震被害の判定対象としている構造物としての建物１２、１４、１６に設置されている構造物側装置１００と、を有しており、これら各装置が各々モデム、ルータ、ＴＡ（Terminal Adapter：ターミナル・アダプタ）等の接続装置７０を介してネットワーク２０（本実施の形態ではインターネット）により相互に接続されている。

構造物側装置１００はＷＷＷ（World Wide Web）サーバとして機能し、報知側装置２００はＷＷＷクライアントとして機能する。よって、報知側装置２００には、ＷＷＷブラウザがインストールされており、このＷＷＷブラウザを起動することにより、ネットワーク２０を介し構造物側装置１００に任意にアクセスすることができる。このとき、アクセス位置はＵＲＬ（Uniform Resource Locator）で指定される。なお、構造物側装置１００の識別には、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスが用いられるが、ＵＲＬ等の他の位置指定のコードを用いてもよい。

建物１２、１４、１６の地盤に接している階（本実施形態では、地上１階）には、それぞれ地震計８０が備えられている。地震計８０は、地震が発生し、予め設定された所定値以上（例えば、震度２以上）の揺れが生じると自動的に作動し、地震波（図９参照）を観測するものとされている。

なお、地震計８０は、建物１２、１４、１６の直下の地盤又は建物１２、１４、１６近傍の地盤の揺れを観測することが可能な場所に設置されていればよい。

つぎに、構造物側装置１００及び報知側装置２００について説明する。

図２は、構造物側装置１００の電気系の要部構成を示すブロック図である。図２に示すように、構造物側装置１００には、構造物側装置１００全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）１２０Ａと、ＣＰＵ１２０Ａによる各種処理プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１２０Ｂと、各種プログラムや各種情報等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１２０Ｃと、各種情報を記憶するために用いられるハードディスク１２０Ｄと、各種情報を入力するために用いられるキーボード１２０Ｅと、各種情報を表示するために用いられるディスプレイ１２０Ｆと、接続装置７０を介して各種情報の授受を行なう入出力ポート１２０Ｇと、地震計８０からの出力された地震波（図９参照）が入力される入力ポート１２０Ｈ、などが備えられており、これら各部はシステムバスＢＵＳにより相互に接続されている。

したがって、ＣＰＵ１２０Ａは、ＲＡＭ１２０Ｂ、ＲＯＭ１２０Ｃ、及びハードディスク１２０Ｄに対するアクセス、キーボード１２０Ｅを介した各種入力情報の取得、ディスプレイ１２０Ｆに対する各種情報の表示、入出力ポート１２０Ｇを介したネットワーク２０に接続された装置との間の各種情報の授受、及び出力ポート１２０Ｈを介した地震計８０から地震波（図９参照）の受信、を各々行うことができる。

なお、地震計８０からの出力信号、すなわち入力ポート１２０Ｈから入力される地震波は振動状態を示すアナログ波形をＡＤ変換してデジタル化されている。また、地震計８０は、水平方向における所定のＸ方向とＸ方向と直交するＹ方向とを夫々観測すると共に、夫々の方向の地震波を出力する（図９のＸ方向の地震波とＹ方向の地震波とを参照）。

本実施形態では、東西方向をＸ方向とし南北方向をＹ方向としている。なお、Ｘ方向とＹ方向は特に特定されない。例えば、建物１２、１４、１６における最も変形しやすい方向（例えば、建物が平面視長方形の場合は短辺方向）をＸ方向とし、それに直交する方向（例えば、建物の平面視長方形の場合は長辺方向）をＹ方向としてもよい。

また、図３は、報知側装置２００の電気系の要部構成を示すブロック図である。図３に示すように、報知側装置２００は、入力ポート１２０Ｈを介して地震計８０が接続されていない以外は、構造物側装置１００と同様の構成であるので、詳しい説明は省略する。

つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。

すなわち、地震発生時における建物１２、１４、１６に対する地震被害判定及び判定結果の報知について説明する。なお、建物１２、建物１４、建物１６とはいずれも同様の方法で判定されるので、下記説明では、建物１２を代表して説明する。

また、図９の上側の波形はＸ方向の地震波の一例を示す図であり、図９の下側の波形はＹ方向の地震波の一例を示す図である。

まず、地震前に、建物１２の固有周期と、建物１２に入力される速度値に応じて推定される当該建物１２の被害状況と、建物１２の位置情報（緯度と経度）と、をキーボード１２０Ｅ等を用いて、構造物側装置１００のハードディスク１２０Ｄのデータベース領域に入力する。

ここで、建物１２の固有周期は、本実施形態では、建物１２の構造設計資料等から計算によって求められ設定される。なお、建物１２の固有周期の求める方法は、特に限定されない。他の方法によって求め設定してもよい。例えば、常時微動振動を計測しこの計測結果から求めてもよい。或いは、小さな地震時に固有周期を実測してもよい。なお、固有周期は、建物１２の前述したＸ方向（東西方向）とＹ方向（南北方向）とにおいて夫々求め入力する。

また、建物１２に入力される速度値に応じて推定される当該建物１２の被害状況の設定は、本実施形態では、速度値が１０ｃｍ／秒以下であれば「安全」、速度値が１０ｃｍ／秒〜３０ｃｍ／秒であれば「警告」、速度値が３０ｃｍ／秒以上の場合は「危険」とする三段階の設定なっている（図６参照）。

ここで、建物１２に入力される速度値と建物１２の被害状況との関係は、本実施形態では、構造設計書などによって建物１２をモデル化して求めている。具体的には、構造設計書等から得られたモデル値（固有周期、粘性減衰、モード図等）を用いて、建物１２のモデルを作成する（モデル化する）。このようにして作成された建物１２のモデルを用いて、速度値（の各レベル）に対応した模擬地震波を作成して時刻応答解析を行なう。これにより、速度値と被害状況との関係を求める。言い換えると、上述した建物１２に入力される速度値に応じて推定される当該建物１２の被害状況（本実施形態では「安全」「警告」「危険」）を設定する。

なお、上述した建物１２に入力される速度値と建物１２の被害状況との関係を求める方法、言い換えると、建物１２に入力される速度値に応じて推定される当該建物１２の被害状況の設定方法は、あくまでも一例であって、これに限定されない。他の設定方法で行なってよい。

よって、建物１２に入力される速度値に応じて推定される当該建物１２の被害状況の設定は、建物１２の構造によって異なってくる。また、免震装置や制振装置などが設けられていることによっても異なってくる。つまり、個々の建物それぞれ個別に設定されるものである。

また、構造物側装置１００のハードディスク１２０Ｄのデータベース領域に入力する建物１２の固有周期と、建物１２に入力される速度値に応じて推定される当該建物１２の被害状況と、を合わせて「建物情報」とする。

なお、建物１４及び建物１６においても同様に、位置情報と上述した建物情報（固有周期と推定される被害状況）とを、建物１４、１６に設置されている構造物側装置１００のハードディスク１２０Ｄのデータベース領域に入力する。

つぎに実際に地震が発生した場合における建物１２の地震被害判定及び判定結果の報知について説明する。

なお、図４は、構造物側装置１００のＣＰＵ１２０Ａによって実行される構造物側プログラム１３０の処理の流れを示すフローチャートである。構造物側プログラム１３０は地震計８０から地震波が入力されると自動的に実行される。

図５は、報知側装置２００のＣＰＵ１２０Ａによって実行される報知側プログラム２３０の処理の流れを示すフローチャートである。報知側プログラム２３０は報知側装置２００のキーボード１２０Ｅ等を介して、オペレータによって実行の指示入力が行われたときに実行される。また、各プログラムは各装置のハードディスク１２０Ｄのプログラム領域に予め記憶されている。

まず、構造物側装置１００での動作について説明する。

図４に示すように、ステップ１３２で地震が発生し地震計８０が作動すると、地震波が構造物側装置１００に入力される。このとき、前述したように、Ｘ方向の地震波とＹ方向の地震波（図９参照）との両方の地震波が入力される。

ステップ１３４で、Ｘ方向の地震波及びＹ方向の地震波（図９参照）夫々の、最大加速度（Ａｍａｘ）、最大速度（Ｖｍａｘ）、最大変位（Ｄｍａｘ）、測定震度を読み取る。なお、大加速度（Ａｍａｘ）、最大速度（Ｖｍａｘ）、最大変位（Ｄｍａｘ）、測定震度を、「観測値」とする。

ステップ１３６で観測値が、ハードディスク１２０Ｄにデータベース領域に格納する。よって、ハードディスク１２０Ｄのデータベース領域には、前述したように予め地震前に入力している建物情報及び位置情報と、この観測値が格納されている。

ステップ１３８では、地震波が入力されたこと、すなわち、地震が発生したことを、ネットワーク２０を介して各報知側装置２００を操作可能なオペレータが持つ端末機器で受信可能なように配信（通知）する。

なお、配信（通知）方法は、どのようなものであってもよい。所謂電子メールであってもよいし、ＲＳＳフィード上に配信し、報知側装置２００で受信してもよい。或いは、報知側装置２００のディスプレイ１２０Ｆに直接表示させてもよい。或いは、警報などを鳴らしてもよい。或いは、オペレータが持つ携帯電話に携帯メールを配信してもよい。なお、報知側装置２００で受信する場合は、報知側装置２００がネットワークに接続された端末機器となる。

ここで、上述した作業は、建物１２以外の建物１４、１６でも同様に行われる。つまり、地震波から観測値を読み取り、ハードディスク１２０Ｄにデータベース領域に格納すると共に、地震波が入力されたこと、すなわち、地震が発生したことを、ネットワーク２０を介して各報知側装置２００を操作可能なオペレータに持つ端末機器で受信可能なように配信（通知）する。

つぎに、報知側装置２００の動作について説明する。

地震発生したことが確認されると、オペレータが報知側装置２００のプログラムを起動する。

図５に示すように、ステップ２３２で、構造物側装置１００に接続し、観測値、位置情報、建物情報、を読み込み（ダウンロードして）、ハードディスク１２０Ｄ（図２参照）に格納する。

ステップ２３４で、観測記録の最大加速度（Ａｍａｘ）、最大速度（Ｖｍａｘ）、最大変位（Ｄｍａｘ）から図６に示す台形スペクトルを求める。なお、図６は、横軸が周期、縦軸が速度値であり、それぞれ対数表示されている。また、最大加速度（Ａｍａｘ）が台形の右肩上がりの斜辺部分であり、最大速度（Ｖｍａｘ）が台形の上底部分であり、最大変位（Ｄｍａｘ）が台形の右肩下がりの斜辺部分である。

ここで、ＴＶなどで配信されている一般的な地震情報で用いられる震度階は地震の大きさを表すものである。これに対して、台形スペクトルは、実際の構造設計等で必要な加速度、速度、変位等の応答量である。そして、台形スペクトルと建物の固有周期とにより、建物に入力された速度値を知ることができる。

ステップ２３６で、ステップ２３４で求められた台形スペクトル（図６参照）と、読み込んだ建物情報の固有周期と、を用いて、建物１２に入力される速度値を求める。例えば、図６に示すように、建物１２の固有周期が０．２秒であれば、速度値は１０ｃｍ／秒となり、固有周期０．８秒であれば、速度値は３０ｃｍ／秒となる。

ステップ２３８で、ステップ２３６で求められた速度値から被害状況を判定する。前述したように図６に示すように、本実施形態では、速度値が１０ｃｍ／秒以下であれば「安全」、速度値が１０ｃｍ／秒〜３０ｃｍ秒であれば「警告」、速度値が３０ｃｍ／秒以上の場合は「危険」とする三段階の設定なっている（図６参照）。なお、このときＸ方向とＹ方向とで、それぞれ判定する。

ステップ２４０で、図７と図８とに示すように、判定結果と観測値とが表示される報知画面３００を地図画像に重ね合わせて表示する。図７と図８では、判定結果が危険である場合の表示例として、「ＤＡＮＧＥＲ」と表示している。また、本表示例では、Ｘ方向とＹ方向とで、危険度が高い方のみを表示している（両方向とも表示してもよい）。なお、図７は、判定結果と観測値とが表示される報知画面３００が地図画像に重ね合わせて表示されている画面を示す図である。図８は、報知画面３００を示す図である。

ここで、前述したように、建物１４、１６でも同様に地震波を観測した場合、同様に建物１４、１６の構造物側装置１００に接続し、観測値、位置情報、建物情報、を読み込み（ダウンロードして）、ハードディスク１２０Ｄ（図３参照）に格納し、同様に当該建物の被害状況を判定し、判定結果と観測値とが表示される報知画面３００を地図画像に重ね合わせて表示する。よって、地図上に建物１２、１４、１６の被害状況を同時に確認することができる。

なお、どの建物１２、１４、１６の判定を行なうかは、本実施形においては、各構造物側装置１００が配信する配信情報に基づいてオペレータが適宜選択する。なお、地図画像の建物１２、１４、１６にマウスを合わせることで、自動的にダウンロードから判定結果の報知までが、行われるようにしてもよい。

また、構造物側装置１００がＲＳＳフィードに配信すると、地震波を観測した建物が更新情報の一覧等で容易に判るので好適である。

なお、報知側装置２００が自動的にＲＳＳフィードの更新情報を確認し、自動的に地震波を観測した建物の構造物側装置１００に接続し、地震被害の判定を行なうようにしてもよい。

このように、報知側装置２００で配信された情報を受け取る場合は、報知側装置２００がネットワークに接続された端末装置に相当する。また、別の装置、例えば、携帯電話で配信された情報を受け取る場合は、携帯電話が端末装置に相当する。

また、ネットワーク２０に接続されている全ての報知側装置２００で同様に、建物１２、１４、１６の地震被害の判定を行い、判定結果と観測値とが表示される報知画面３００を、例えば、インターネットを介して提供されている地図検索サービス（例えば、Ｇｏｏｇｌｅ Ｍａｐ（Ｒ）、やＭａｐｉｏｎ（Ｒ））の地図画像に重ね合わせて表示される。なお、報知側装置２００は、常時ネットワークに接続されていなくてもよい。要は、報知側装置２００は、ネットワーク２０に接続可能であればよい。

なお、このように報知画面３００を地図画像に重ね合わせて表示する方法は、既存の技術を用いて行なうことができる。

一例を簡単に説明すると、ＡＰＩ（アプリケーション・プログラム・インターフェース）によって、報知画面３００を地図画像に重ね合わせて表示することがきる。

以上説明したように、本実施形態の地震被害判定装置１０によれば、地震計８０によって観測された地震波（図９参照）から読み取られる観測値に基づいて、台形スペクトル求め、求められた台形スペクトルと、予め設定された建物１２、１４、１６の固有周期と、に基づいて建物１２、１４、１６に入力された速度値を求め、更に求められた建物１２、１４、１６に入力された速度値と、予め設定された建物１２、１４、１６に入力される速度値に応じて推定される当該建物の被害状況と、に基づいて建物１２、１４、１６の被害状況を判定する判定し、判定結果を報知する。したがって、本発明を適用しない場合と比較し、地震による建物１２、１４、１６の被害状況（建物単位の被害状況）を容易に、しかも正確に判定することができる。

また、建物１２、１４、１６に入力される速度値に応じて推定される当該建物の被害状況は、建物１２、１４、１６に入力される速度値から求められる建物１２、１４、１６の変形が、弾性変形及び塑性変形のどちらであるかによって、更に塑性変形の場合は塑性率によって、推定されている。したがって、建物１２、１４、１６に入力される速度値から、当該建物の被害状況を正確に推定することができる。

また、建物１２、１４、１６の位置情報に基づいて、建物１２、１４、１６が表示される地図画像に重ね合わせて（合成して）判定結果を表示する。したがって、地震が発生した地域全体の被害状況を容易に把握することができる（図７参照）。

また、構造物側装置１００は、地震計８０によって地震波が観測されたことをネットワーク２０に接続された端末装置に配信する。したがって、地震発生が迅速に通知され、その結果、建物１２、１４、１６の被害状況を迅速に知ることができる。

このように、建物１２、１４、１６単位で地震被害状況の判定を行い、判定結果などが表示された報知画面３００を地図画像に重ね合わせて表示しているので（図７参照）、地域全体の被害状況の把握を容易に行なうことができる。

これにより、例えば、被害が大きく危険な建物の居住者はそこから速やかに避難すべきであるとする情報が得られると共に、被害の少ない建物に避難する避難経路の情報を得ることができる。また、物資の補給経路や救助隊の移動経路などが、迅速且つ正確に得られるので、初動支援や救済活動等にも活用することができる。

ここで、上記実施形態では、地震被害の判定には台形スペクトル（図６参照）を用いて建物１２、１４、１６に入力される速度値を求めたが、観測値から応答スペクトル（Ｓｖ、ｐＳｖ）を用いて建物１２、１４、１６に入力された速度値を求めてもよい。応答スペクトルも同様に横軸が周期、縦軸が速度値であり、それぞれ対数表示された略台形状のグラフである。

なお、応答スペクトル（Ｓｖ、ｐＳｖ）は、速度応答スペクトル（Ｓｖ）と擬似速度応答スペクトル（ｐＳｖ）とから構成される。速度応答スペクトル（Ｓｖ）は、地震波から、任意の粘性減衰定数を有する１質点計の弾性計算によって求められる最大速度のスペクトルである。擬似速度応答スペクトル（ｐＳｖ）は、地震波から、任意の粘性減衰定数を有する１質点系の弾性計算によって求められる最大変位ω（固有円振動数）を乗じて求められる擬似速度スペクトルである。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。上記の実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。上記の実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明の効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記実施形態では、報知側装置２００で、地震被害の判定及び判定結果の放置を行なっていたが、これに限定されるものではない。例えば、建物１２、１６、１６に設置されている構造物側装置１００でも、報知側プログラム２３０（図５参照）を格納しておき、各構造物側装置１００でも地震被害状況を判定し、判定結果と観測記録を地図画像に重ね合わせて表示してもよい。

更に、建物１２の被害状況を、他の建物１４、１６に設置されている構造物側装置１００でも同様に地震被害状況を判定し、判定結果と観測記録を地図画像に重ね合わせて表示してもよい。

或いは、構造物側装置１００にネットワーク２０を介して報知側装置２００を接続し、報知側装置２００では判定結果と観測記録とを単に閲覧のみするようにしてもよい（例えば、通常のパソコンなどでＷＥＢサイトを閲覧するように）。

或いは、建物１２、１６、１８には単に地震計８０だけを設置し、地震波自体をネットワーク２０に常時接続されている報知側装置２００に転送するようにしてもよい。また、この常時接続されている報知側装置２００に他の報知側装置２００がネットワークを介して接続して、観測値を読み込んだり（ダウンロードしたり）、或いは、判定結果と観測記録とを閲覧するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、ネットワーク２０としてインターネットを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ローカル・エリア・ネットワーク、イントラネット等の他の通信回線を単独又は組み合わせて適用する形態とすることもできる。

また、上記実施の形態で説明した地震被害判定装置１０の構成（図１〜図３参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で適宜変更可能であることは言うまでもない。

同様に、上記実施の形態で示した各種プログラムの処理の流れ（図４、図５参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、処理順位を変更したり、必要に応じて新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。

また、上記実施の形態で示した報知画面３００（図１２、図１３参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

更に、例えば、プリンタ等の印刷手段による印刷やスピーカ等の音声出力手段による可聴表示等によって報知を行なう形態とすることもできる。

また、上記実施形態では、判定結果は、「安全」、「警告」、「危険」の三段階であったが、これに限定されない。２段階（例えば、「安全」と「危険」）であってもよいし、４段階以上に設定してもよい。また、「安全」、「警告」、「危険」以外の詳しい情報を報知してもよい。例えば、推奨される行動（「当該建物から離れる」や「当該建物に留まる」）などを表示するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、地震計８０は、建物１２、１４、１６の地上１階に設置されていたが、これに限定されない。例えば、地下階がある場合は、最下階の地下階に設けて建物の１２、１４、１６の直下の地盤の揺れを観測する。また、建物１２、１４、１６の直下でなく、その近傍の地盤の揺れを観測するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、構造物側装置１００は、建物１２、１４、１６の中の地震計８０の近傍に設けられていたが、これに限定されない。地震計８０が設置されている部屋と別の部屋や別の階に設けられていてもよい。また、建物１２、１４、１６の中でなく、その建物１２、１４、１６の近傍に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、地震被害の判定対象の構造物としての建物１２、１４、１６は、オフィスビル、マンション、戸建住宅、学校、役所など、人間が居住している建物を想定している。しかし、このような人間が居住している建物以外の構造物を地震被害の判定対象の構造物としてもよい。例えば、橋、道路（の橋脚）、トンネル、ダム等を地震被害の判定対象としてもよい。

本発明の実施形態に係る地震被害判定装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る地震費被害判定装置における構造物側装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る地震費被害判定装置における報知側装置２００の電気系の要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る構造物側プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る報知側プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 台形スペクトルを示すグラフである。 判定結果と観測値とが表示される報知画面が地図画像に重ね合わせて表示されている画面を示す図である。 報知画面を示す図である。 Ｘ方向の地震波とＹ方向の地震波の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 地震被害状況判定装置。
１２ 建物（地震被害の判定対象とする構造物）
１４ 建物（地震被害の判定対象とする構造物）
１６ 建物（地震被害の判定対象とする構造物）
２０ ネットワークに接続された端末装置に配信する配信手段を有する請求項
７０ 接続手段（読取手段、配信手段）
８０ 地震計
１００ 構造物側装置
１２０Ａ ＣＰＵ（スペクトル演算手段、速度値演算手段、判定手段、報知手段、読取手段、配信手段）
１２０Ｆ ディスプレイ（報知手段）
１２０Ｄ ハードディスク（記憶手段）
２００ 報知側装置（端末装置）
３００ 報知画面（報知手段）

Claims (8)

1. 地震被害の判定対象とする構造物の直下の地盤又は前記構造物近傍の地盤の揺れを観測する地震計と、
   前記地震計によって観測された地震波から読み取られる観測値に基づいて、台形スペクトル又は応答スペクトルを求めるスペクトル演算手段と、
   前記スペクトル演算手段によって求められた台形スペクトル又は応答スペクトルと、予め設定された前記構造物の固有周期と、に基づいて前記構造物に入力された速度値を求める速度値演算手段と、
   前記速度演算手段が求めた前記構造物に入力された速度値と、予め設定され速度値に応じて推定される前記構造物の被害状況と、に基づいて前記構造物の被害状況を判定する判定手段と、
   前記判定手段によって判定された判定結果を報知する報知手段と、
   を備えた地震被害状況判定装置。
2. 前記報知手段は、前記構造物の位置情報に基づいて、前記構造物が表示される地図に重ね合わせて判定結果を表示する請求項１に記載の地震被害状況判定装置。
3. 前記構造物内又は前記構造物近傍に設けられ、前記地震計によって観測された地震波から読み取られる観測値を記憶する記憶手段を有する構造物側装置と、
   前記構造物とは別の場所に設けられ、前記構造物側装置に接続して、前記記憶手段に記憶された観測値を読み取る読取手段と、前記スペクトル演算手段と、前記速度値演算手段と、前記判定手段と、前記報知手段と、とを有する一つ又は複数の報知側装置と、
   で構成された請求項１又は請求項２に記載の地震被害状況判定装置。
4. 前記構造物側装置は、前記地震計によって地震波が観測されたことをネットワークに接続された端末装置に配信する配信手段を有する請求項３に記載の地震被害状況判定装置。
5. 地震被害の判定対象とする構造物の固有周期を設定する固有周期設定工程と、
   前記構造物に入力される速度値に応じて推定される前記構造物の被害状況を設定する被害状況設定工程と、
   前記構造物の直下の地盤又は前記構造物近傍の地盤の揺れを観測する地震計によって観測された地震波から読み取られる観測値に基づいて、台形スペクトル又は応答スペクトルを求めるスペクトル演算工程と、
   前記スペクトル演算工程によって求められた台形スペクトル又は応答スペクトルと、前記固有周期設定工程によって設定された固有周期と、に基づいて前記構造物に入力された速度値を求める速度値演算工程と、
   前記速度演算工程で求めた前記構造物に入力された速度値と、前記被害状況設定工程で設定され速度値に応じて推定される前記構造物の被害状況と、に基づいて前記構造物の被害状況を判定する判定工程と、
   を有する地震被害状況判定方法。
6. 地震被害の判定対象とする構造物の直下の地盤又は前記構造物近傍の地盤の揺れを観測する地震計によって観測された地震波から求められた観測値に基づいて、台形スペクトル又は応答スペクトルを求めるスペクトル演算ステップと、
   前記スペクトル演算ステップによって求められた台形スペクトル又は応答スペクトルと、予め設定された前記構造物の固有周期と、に基づいて前記構造物に入力される速度値を求める速度値演算ステップと、
   前記速度演算手段が求めた前記構造物に入力された速度値と、予め設定され速度値に応じて推定される前記構造物の被害状況と、に基づいて前記構造物の被害状況を判定する判定ステップと、
   前記判定ステップによって判定された判定結果を報知する報知ステップと、
   をコンピュータに実行させる地震被害状況判定プログラム。
7. 前記報知ステップでは、前記構造物の位置情報に基づいて、前記構造物が表示される地図画像に重ね合わせて判定結果を表示する請求項６に記載の地震被害状況判定プログラム。
8. 前記地震計によって地震波が観測されたことをネットワークに接続された端末装置に配信する配信ステップを有する請求項６又は請求項７に記載の地震被害状況判定プログラム。

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