JP2011074714A - 基礎構造の地震被害予測方法、地震被害予測システムおよび地震被害予測チャート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】既往の基礎構造の地震被害データから取得した地盤沈下量を確率変数とし、この地盤沈下量と基礎構造が損傷を受ける確率(以下、発現率という。)との関係を示すフラジリティーカーブを作成する一方で、地震被害データから取得した基礎構造の傾斜角に基づいて、被害予測の目的に応じた被害の状態を表す被害モードを少なくとも2つ以上定義し、定義した各被害モードの発現率を表すフラジリティーカーブを作成するとともに、任意の地盤沈下量に対して、各被害モード毎の発現率を、被害モードに基づく順番に累積表示した累積確率バーチャートを作成し、作成した累積確率バーチャートに基づいて、基礎構造の地震被害の程度を予測するようにした。
【選択図】図1
Description
確率的な被害予測指標の基本として、地盤沈下量を確率変数としたフラジリティーカーブ(地震損傷度曲線)を利用する。フラジリティーカーブの導出方法としては、例えば、最尤法を適用することによって、フラジリティーモデルの特性値を最尤推定量として導出することが考えられる。
・「MINOR」 :1/300>R
・「MODERATE」 :1/300≦R<1/100
・「MAJOR」 :1/100≦R
ここで、この被害モードは、杭基礎の被災度判定(例えば、日本建築防災協会編の「震災建築物等被災度区分判定基準および復旧技術指針」、15−18、2001)で用いられる最小クライテリアの基礎傾斜角(R=1/300)を閾値として定義した場合を示している。
(1)90%非超過確率の被害モード
累積確率で90%は当該の被害モードを超えることのない被害を代表被害とする。換言すれば、当該の被害モードを超えるのは高々10%であるから、確率的には事実上の最大被害に相当する。図2で沈下量がSkの場合を例に示すと、最大被害として「MAJOR」が予想される。
累積確率で50%は当該の被害モードを超えることのない平均的な被害を代表被害とする。これは起こりそうな平均被害を意味する。図2で沈下量がSkの場合を例に示すと、平均被害として「MODERATE」が予想される。
累積確率バーチャートで占める確率が最も高い被害を代表被害とする。これは起こりそうな最頻値としての卓越被害を意味し、平均被害と近い関係にある。図2で沈下量がSkの場合を例に示すと、卓越被害として「MODERATE」が予想される。
地震被害予測チャートの作成にあたっては、実用性の面から以下の2点を考慮する。
第1点目として、杭基礎の被害は杭と地盤の相互作用など、複雑な要因が関係しあって生じるものであるから不確実性を有する。このため、上記の代表被害モードの選定にあたっては、50%累積確率で代表される上記(2)の「起こりそうな平均的被害」で地震被害予測チャートを作成する。
杭基礎の地震による被害を簡便かつ定量的に予測することができる。
(1)これまでエキスパートの経験値に頼らざるを得なかった基礎構造の地震被害の目安を評価者の経験に寄らずに簡便かつ定量的に予測することが可能となる。これにより、企業が所有する施設の地震被害想定に関わる種々の問題に対して、その事業主体者へ確率的な予測根拠を持って説明責任を果たすことができる。
20 被害モード定義手段
30 バーチャート作成手段
40 代表被害モード設定手段
50 地震被害予測チャート作成手段
60 制御手段
70 既往の地震被害データ
80 入力手段
90 出力手段
100 基礎構造の地震被害予測システム
Claims (10)
- 地盤に設けられる基礎構造の地震による被害を予測するための地震被害予測方法であって、
既往の基礎構造の地震被害データから取得した地盤沈下量を確率変数とし、この地盤沈下量と基礎構造が損傷を受ける確率(以下、発現率という。)との関係を示すフラジリティーカーブを作成する一方で、前記地震被害データから取得した基礎構造の傾斜角に基づいて、被害予測の目的に応じた被害の状態を表す被害モードを少なくとも2つ以上定義し、
定義した前記各被害モードの前記発現率を表すフラジリティーカーブを作成するとともに、任意の地盤沈下量に対して、前記各被害モード毎の前記発現率を、前記被害モードに基づく順番に累積表示した累積確率バーチャートを作成し、
作成した前記累積確率バーチャートに基づいて、基礎構造の地震被害の程度を予測することを特徴とする基礎構造の地震被害予測方法。 - 被害予測の目的に応じた代表被害モードを前記累積確率バーチャートの確率分布に基づいて設定し、所定の地盤沈下量に対する基礎構造の地震被害予測チャートを作成し、この地震被害予測チャートに基づいて、基礎構造の地震被害の程度を予測することを特徴とする請求項1に記載の基礎構造の地震被害予測方法。
- 前記地盤沈下量を所定区間に区分して、前記各区間の代表沈下量について前記累積確率バーチャートを作成し、作成した前記各累積確率バーチャートから前記代表被害モードに対応する確率情報をそれぞれ抽出し、この確率情報に基づいて、前記各区間の代表沈下量に対する前記地震被害予測チャートを作成することを特徴とする請求項2に記載の基礎構造の地震被害予測方法。
- 前記基礎構造は、杭基礎であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の基礎構造の地震被害予測方法。
- 地盤に設けられる基礎構造の地震による被害を予測するための地震被害予測システムであって、
既往の基礎構造の地震被害データから取得した地盤沈下量を確率変数とし、この地盤沈下量と基礎構造が損傷を受ける確率(以下、発現率という。)との関係を示すフラジリティーカーブを作成可能なフラジリティーカーブ作成手段と、
前記地震被害データから取得した基礎構造の傾斜角に基づいて、被害予測の目的に応じた被害の状態を表す被害モードを少なくとも2つ以上定義する被害モード定義手段と、
前記被害モード定義手段で定義した各被害モードの前記発現率を表すフラジリティーカーブを前記フラジリティーカーブ作成手段により作成し、任意の地盤沈下量に対して、前記各被害モード毎の前記発現率を、前記被害モードに基づく順番に累積表示した累積確率バーチャートを作成するバーチャート作成手段とを備え、
前記バーチャート作成手段で作成した累積確率バーチャートに基づいて、基礎構造の地震被害の程度を予測するようにしたことを特徴とする基礎構造の地震被害予測システム。 - 被害予測の目的に応じた代表被害モードを前記累積確率バーチャートの確率分布に基づいて設定する代表被害モード設定手段と、所定の地盤沈下量に対する基礎構造の地震被害予測チャートを作成する地震被害予測チャート作成手段とをさらに備え、前記地震被害予測チャート作成手段により作成した地震被害予測チャートに基づいて、基礎構造の地震被害の程度を予測するようにしたことを特徴とする請求項5に記載の基礎構造の地震被害予測システム。
- 前記地震被害予測チャート作成手段は、前記地盤沈下量を所定区間に区分して、前記各区間の代表沈下量について前記累積確率バーチャートを作成し、作成した前記各累積確率バーチャートから前記代表被害モードに対応する確率情報をそれぞれ抽出し、この確率情報に基づいて、前記各区間の代表沈下量に対する地震被害予測チャートを作成することを特徴とする請求項6に記載の基礎構造の地震被害予測システム。
- 前記基礎構造は、杭基礎であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一つに記載の基礎構造の地震被害予測システム。
- 請求項1〜4のいずれか一つに記載の基礎構造の地震被害予測方法または請求項5〜8のいずれか一つに記載の基礎構造の地震被害予測システムにおいて基礎構造の地震による被害を予測するために参照して利用される地震被害予測チャートであって、
前記地盤沈下量に対する被害の大きさの分布を、バーチャートで表したことを特徴とする地震被害予測チャート。 - 前記地盤沈下量に対する被害の大きさの分布を、基礎構造の形式毎にバーチャートで表したことを特徴とする請求項9に記載の地震被害予測チャート。
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