JP2013120139A - Method for estimating earthquake damage of reinforced concrete building - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for estimating earthquake damage of a reinforced concrete building which can estimate earthquake damage properly, in the case of estimating earthquake damage in accordance with a range in which prior investigation can be performed, in the case of having to estimate accurate earthquake damage, or the like.SOLUTION: The method includes a first procedure for obtaining facts essential to assume earthquake damage, such as seismic resistance characteristics of a target reinforced concrete building; a second procedure for selectively and preliminarily performing processing required in the case of analyzing one mass system such as microtremeter measurements, and processing expected to improve the estimation accuracy by using boring data or the like on the basis of a processing result by the first procedure; and a third procedure for selectively performing processing for estimating earthquake damage of the target reinforced concrete building by using a damage evaluation matrix on the basis of an earthquake record and a processing result obtained in the second procedure, and processing for performing an elastoplastic response analysis to estimate earthquake damage of the target reinforced concrete building on the basis of the plasticity rate obtained from the analysis.

Description

この発明は、地震による鉄筋コンクリート造建物の被害を推定する方法に関する。   The present invention relates to a method for estimating damage to a reinforced concrete building due to an earthquake.

地震対策には各種あるが、例えば電力会社は、電力設備の地震被害の想定を行い、必要な設備対策等を行う。電力会社の事業所が設置されている敷地(以下、「事業所敷地」という)に想定される揺れは、国や自治体による各地つまり代表点での予測震度に基づいている。しかし、事業所敷地の地盤状況が代表点と著しく異なる場合、事業所敷地での実際の揺れが予測震度や観測点での震度等とかけ離れる可能性がある。このために、事業所敷地および最寄りの観測点で、常時微動測定を実施し、最寄りの観測点の発表される震度情報の震度と、事業所敷地に想定される震度との差異を補正することにより、被害予測に有用である。震度補正方法としては、以下の先行技術がある(例えば、非特許文献1参照。)。   There are various types of earthquake countermeasures. For example, an electric power company assumes earthquake damage to electric power facilities and takes necessary equipment measures. The shaking assumed at the site where the power company's office is set up (hereinafter referred to as the “site of the office”) is based on the predicted seismic intensity at various locations, that is, representative points, by the national and local governments. However, if the ground condition of the business site is significantly different from the representative point, the actual shaking at the business site may be far from the predicted seismic intensity or the seismic intensity at the observation point. For this purpose, microtremor measurement is always performed at the site and the nearest observation point, and the difference between the seismic intensity of the seismic intensity information announced at the nearest site and the seismic intensity assumed at the site is corrected. This is useful for damage prediction. As a seismic intensity correction method, there is the following prior art (for example, see Non-Patent Document 1).

この方法は、微動の水平動と上下動とのスペクトル(微動H/Vスペクトル)を用い、ボーリングデータが存在しない地点の計測震度を、次の各推定方法で求めている。
A.推定方法その1
This method uses the spectrum of fine movement horizontal movement and vertical movement (fine movement H / V spectrum), and obtains the measured seismic intensity at a point where no borehole data exists by the following estimation methods.
A. Estimation method 1

この推定方法では、2地点間の微動H/Vスペクトルの最大値の比と、計測震度の差との関係より求めた関係式で求める。
B.推定方法その2
In this estimation method, it is obtained by a relational expression obtained from the relationship between the ratio of the maximum value of the fine movement H / V spectrum between two points and the difference in measured seismic intensity.
B. Estimation method 2

この推定方法では、微動H/Vスペクトルがそれを観測した地盤のS波増幅特性を表していると仮定した方法により求める。
C.推定方法その3
In this estimation method, the fine tremor H / V spectrum is obtained by a method assumed to represent the S-wave amplification characteristics of the ground where it is observed.
C. Estimation method 3

この推定方法では、推定方法その1と推定方法その2とを、2地点の卓越周期の差により使い分ける方法により求める。
D.推定方法その4
In this estimation method, the estimation method No. 1 and the estimation method No. 2 are obtained by a method that selectively uses the difference between the dominant periods at two points.
D. Estimation method 4

この推定方法では、Rayleigh波基本モードの論理H/Vスペクトルに基づき計測震度を推定する。
E.推定方法その5
In this estimation method, the measured seismic intensity is estimated based on the logical H / V spectrum of the Rayleigh wave basic mode.
E. Estimation method 5

この推定方法では、推定方法その4に地盤の非線形化を考慮した方法により求める。   In this estimation method, the estimation method 4 is obtained by a method considering the non-linearity of the ground.

このように、震度補正方法では5つの推定方法が提案されている。この他にも、例えば次のような地震の被害を推定評価するシステムがある(例えば、特許文献1参照。)。このシステムでは、防災を行う指定地域施設に地震計を設置し、観測結果から地震検知情報や、施設内震度分布などの観測・推定情報、被害推定情報を計算出力するものである。   Thus, five estimation methods have been proposed for the seismic intensity correction method. In addition to this, for example, there is a system for estimating and evaluating earthquake damage as follows (for example, see Patent Document 1). In this system, seismometers are installed at designated regional facilities for disaster prevention, and earthquake detection information, observation / estimation information such as seismic intensity distribution in the facility, and damage estimation information are calculated and output from the observation results.

特開2002−168963号公報JP 2002-168963 A

日本建築学会中国支部研究報告集 第31巻 「微動H/Vスペクトルを用いた計測震度の面的補間−その6 呉市市街地における実用性の検討−」 平成20年3月Journal of Architectural Institute of Japan Chugoku Chapter Vol.31 “Surface Interpolation of Seismic Intensity Using Tremor H / V Spectrum-Part 6 Examination of Practicality in Kure City” March 2008

しかし、先に述べた震度補正方法には次の課題がある。この方法では5つの推定方法により、事業所敷地にある建物の地震被害を推定する。この場合、少ない処理で地震被害を求める必要があるケースや、逆に、詳細かつ正確に地震被害を推定する必要があるケースがある。このようなときに、どの推定方法を選択して、解析を進めていくかは未定である。   However, the seismic intensity correction method described above has the following problems. In this method, the earthquake damage of the building on the site of the office is estimated by five estimation methods. In this case, there are cases where the earthquake damage needs to be obtained with a small amount of processing, and conversely, the earthquake damage needs to be estimated in detail and accurately. In such a case, it is undecided which estimation method to select and proceed with the analysis.

一方、地震の被害を推定評価するシステムには、次の課題がある。このシステムでは、地震計の設置が必要であり、特に、施設内震度分布などの観測をする場合には、多数の地震計の設置が必要である。このような地震計の設置には、費用と人的な作業を必要とする。   On the other hand, the system for estimating and evaluating earthquake damage has the following problems. In this system, it is necessary to install seismometers, and in particular, when observing seismic intensity distribution in a facility, it is necessary to install a large number of seismometers. Installation of such a seismometer requires cost and human work.

さらに、各県の機関が震度マップを公表しているが、このマップは基準点での震度階を基に作成されている。しかし、基準点と対象点では表層地盤等の地盤特性に違いがあると、震度マップは対象地点の正しい震度階を表示していない。   In addition, each prefecture's institution has published a seismic intensity map, which is created based on the seismic intensity scale at the reference point. However, the seismic intensity map does not display the correct seismic intensity scale of the target point if there is a difference in ground characteristics such as the surface layer ground between the reference point and the target point.

この発明の目的は、前記の課題を解決し、事前の調査ができる範囲に応じて地震被害を推定する場合や、正確に地震被害を推定する必要がある場合などに応じて、的確な地震被害の推定を可能にする鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to accurately estimate the earthquake damage according to the case where the earthquake damage is estimated according to the range that can be investigated in advance or when it is necessary to accurately estimate the earthquake damage. It is to provide an estimation method of earthquake damage of a reinforced concrete building that enables estimation of the earthquake.

前記の課題を解決するために、請求項1の発明は、地震による対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定する方法であって、前記対象鉄筋コンクリート造建物の耐震特性のように、地震被害を想定するために必須の事項を得るための第1の手順と、前記対象鉄筋コンクリート造建物の微動測定のように、1質点系の解析をする場合に必要とする処理と、ボーリングデータ等を利用することで、推定の精度向上が見込まれる処理とを選択的に、かつ、前記第1の手順による処理結果を基に事前に行う第2の手順と、地震発生による地震記録と前記第2の手順で得られた処理結果とを基に被害評価マトリックスを用いて前記対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定する処理と、前記地震記録と前記第2の手順で得られた処理結果とを基に弾塑性応答解析を行い、該解析で得た塑性率から該対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定する処理とを選択的に行う第3の手順と、を含むことを特徴とする鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is a method for estimating earthquake damage of a target reinforced concrete building due to an earthquake, and assumes earthquake damage like the earthquake resistance characteristic of the target reinforced concrete building. For example, the first procedure for obtaining essential items, the processing necessary for analyzing a one-mass system, such as the tremor measurement of the target reinforced concrete building, and the use of boring data, etc. The second procedure for selectively performing the processing that is expected to improve the accuracy of the estimation and based on the processing result of the first procedure, the earthquake record by the occurrence of the earthquake, and the second procedure are obtained. Based on the processing result obtained, the processing for estimating the earthquake damage of the target reinforced concrete building using the damage evaluation matrix, and the processing result obtained by the earthquake record and the second procedure are used. A third step of performing an elasto-plastic response analysis and selectively performing a process of estimating the earthquake damage of the target reinforced concrete structure from the plasticity ratio obtained by the analysis. This is an earthquake damage estimation method.

請求項2の発明は、請求項1に記載の鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法において、前記第3の手順で用いる地震記録の代わりに、将来発生が想定される地震の予測地震動を用いる、ことを特徴とする。   The invention of claim 2 is the method of estimating earthquake damage of a reinforced concrete building according to claim 1, wherein instead of the earthquake record used in the third procedure, predicted earthquake motion of an earthquake that is expected to occur in the future is used. It is characterized by that.

請求項1の発明によれば、第2の手順での選択や、第3の手順で、被害評価マトリックスを用いて対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定するか、塑性率を用いて対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定するかの選択が行えるので、事前の調査ができる範囲に応じて地震被害を推定する場合や、正確に地震被害を推定する必要がある場合に応じて、的確な地震被害の推定を可能にする。   According to the invention of claim 1, the earthquake damage of the target reinforced concrete building is estimated using the damage evaluation matrix in the selection in the second procedure or the third procedure, or the target reinforced concrete structure is used using the plasticity rate. Since it is possible to select whether to estimate the earthquake damage of the building, it is possible to accurately estimate the earthquake damage depending on the extent to which the pre-investigation can be performed or when it is necessary to accurately estimate the earthquake damage. Enables estimation of.

請求項2の発明によれば、地震記録の代わりに予測地震動を用いることで、発生が想定される将来の地震による被害を、現時点で正確に予測することを可能にする。   According to the invention of claim 2, by using the predicted ground motion instead of the earthquake record, it is possible to accurately predict the damage caused by the future earthquake that is expected to occur at the present time.

この発明の実施の形態1による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the estimation method of the earthquake damage of the reinforced concrete building by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the estimation method of the earthquake damage of the reinforced concrete building by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the estimation method of the earthquake damage of the reinforced concrete building by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the estimation method of the earthquake damage of the reinforced concrete building by Embodiment 1 of this invention. RD法の重ね合わせ概念図である。It is a superposition conceptual diagram of RD method. 減衰定数の推定値とバンド幅率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the estimated value of an attenuation constant, and a bandwidth rate. 履歴モデルのスケルトンカーブを示す図である。It is a figure which shows the skeleton curve of a history model. S波速度とP波速度、密度の関係を示すShows the relationship between S wave velocity, P wave velocity, and density 被害評価マトリックスを示す図である。It is a figure which shows a damage evaluation matrix. 変形角、塑性率と被災度の対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility of a deformation angle, a plasticity rate, and a damage degree. 地盤の非線形化を考慮した経験的グリーン関数の概念図である。It is a conceptual diagram of an empirical Green function considering the non-linearity of the ground. 非線形特性同定の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of nonlinear characteristic identification. 小地震と大地震の位置関係および波形合成の概念図である。It is a conceptual diagram of the positional relationship and waveform synthesis of a small earthquake and a large earthquake. 観測点と対象鉄筋コンクリート造建物との様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of an observation point and a target reinforced concrete building.

次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
この実施の形態による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法のフローチャートを図1〜図4に示す。これらのフローチャートで表される鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法は、次の6つの手法で形成されている。
a.対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデル(化手法)
b.対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地下構造簡略モデル(化手法)
c.近傍地震観測点の地下構造簡略モデル(化手法)
d.対象鉄筋コンクリート造建物敷地と近傍地震観測点の計測震度差(推定手法)
e.地震発生直後の対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害推定(手法)
f.想定地震に対する対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害推定(手法)
(Embodiment 1)
The flowchart of the estimation method of the earthquake damage of the reinforced concrete building by this embodiment is shown in FIGS. The estimation method of earthquake damage of reinforced concrete buildings shown in these flowcharts is formed by the following six methods.
a. One-mass system model of target reinforced concrete building
b. Simplified underground structure model of target reinforced concrete building site
c. Simplified underground structure model of nearby seismic stations
d. Measurement seismic intensity difference between the target reinforced concrete building site and nearby seismic stations (estimation method)
e. Seismic damage estimation of target reinforced concrete buildings immediately after the earthquake (method)
f. Seismic damage estimation of target reinforced concrete buildings against assumed earthquakes (method)

さらに、上記a〜fの手法は詳細な各処理のステップから成っている。以下では、各手法について順に説明しながら、図1〜図4の各ステップを説明していく。なお、上記aの「対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデル」で用いる1質点系モデルは、対象鉄筋コンクリート造建物の重心に対象鉄筋コンクリート造建物の重量があるとして、この対象鉄筋コンクリート造建物を表すための手法である。また、上記eの「地震発生直後の対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害推定」で用いるI値は、対象鉄筋コンクリート造建物の耐震性を表す値であり、この値が大きくなると耐震性が高くなる。さらに、フローチャートの「()」内の符号は以下に述べるように、関連する文書番号を表している。
a.対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデル
a1.対象鉄筋コンクリート造建物の決定と資料の収集
Further, the above methods a to f include detailed processing steps. Below, each step of FIGS. 1-4 is demonstrated, explaining each method in order. Note that the one-mass system model used in “a one-mass system model of the target reinforced concrete building” of the above a represents the target reinforced concrete building assuming that the weight of the target reinforced concrete building is at the center of gravity of the target reinforced concrete building. It is a technique. In addition, the IS value used in the above-mentioned “evaluation of earthquake damage of the target reinforced concrete building immediately after the occurrence of the earthquake” e is a value representing the earthquake resistance of the target reinforced concrete building, and the greater the value, the higher the earthquake resistance. Further, the reference numerals in “()” in the flowchart represent related document numbers as described below.
a. One-mass model of target reinforced concrete building a1. Determination of target reinforced concrete buildings and collection of data

地震による鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定する対象鉄筋コンクリート造建物を選定し、その建物の耐震診断結果ならびにその建物の敷地あるいは近傍のボーリングデータを収集する。この際ボーリングデータは標準貫入試験が実施されているものを選定する。   Select the target reinforced concrete building to estimate the earthquake damage of the reinforced concrete building due to the earthquake, and collect the seismic diagnosis result of the building and the boring data of the site or vicinity of the building. In this case, select the borehole data for which the standard penetration test has been performed.

この「対象鉄筋コンクリート造建物の決定と資料の収集」の手法には、ステップS1〜S3と、ステップS7、13、14とが該当する。
a2.対象鉄筋コンクリート造建物における微動測定
This method of “determination of target reinforced concrete building and collection of materials” corresponds to steps S1 to S3 and steps S7, S13, and S14.
a2. Microtremor measurement in target reinforced concrete buildings

本提案手法では微動測定によって得られた微動記録から対象鉄筋コンクリート造建物の弾性周期ならびにその周期における減衰定数を推定し、さらに地盤の水平動と上下動のスペクトル比(H/Vスペクトル)を算出する。   In the proposed method, the elastic period of the target reinforced concrete building and the damping constant in the period are estimated from the microtremor record obtained by the microtremor measurement, and the spectrum ratio (H / V spectrum) of horizontal and vertical motion of the ground is calculated. .

微動測定は、建物屋上(あるいは最上階)と1階(基礎上)および地盤の3地点で同時に行う。建物内の測定点は建物の剛心であることが望ましいが、現場の状況により適宜異動させる。地盤の測定点は建物の高さに相当する距離だけ建物から離すことが望ましいが、隣接する建物との距離や安全面を考慮して適宜配置する。最低限必要な微動の成分は、建物内部(屋上と1階)については直交する水平動2成分であり、地盤については直交する水平動2成分と上下方向である。この際、水平動の向きは建物の長辺方向と短辺方向に合わせておくことが望ましい。   Microtremor measurement is performed at the same time on the building rooftop (or top floor), the first floor (on the foundation) and the ground. The measurement point in the building is preferably the rigid center of the building, but it is changed as needed depending on the situation at the site. The ground measurement points are preferably separated from the building by a distance corresponding to the height of the building, but are appropriately arranged in consideration of the distance to the adjacent building and safety. The minimum necessary fine motion component is two horizontal motion components that are orthogonal to each other inside the building (the roof and the first floor), and two horizontal motion components that are orthogonal to the ground and the vertical direction. At this time, it is desirable that the direction of horizontal movement is matched with the long side direction and the short side direction of the building.

測定時間については、後述するRD法による減衰定数の推定のために30分以上が必要である。   About measurement time, 30 minutes or more are required for estimation of the attenuation constant by RD method mentioned later.

この「対象鉄筋コンクリート造建物における微動測定」の手法には、ステップS4、S8〜S10と、ステップS15とが該当する。
a3.測定された微動記録による建物の固有周期の推定
1)測定された微動記録は1ブロックの記録長を20.48秒として、10.24秒ずつずらしながら複数のブロック(30分の測定ならば174ブロック)に分割する。
2)分割された各ブロックの水平動のフーリエスペクトルを算出する。この際、ブロックごとに次式に示すCOS型のテーパーTP(I)を掛ける。また適切な平滑化も行う。

Figure 2013120139
ここでIはデータ番号、Nは1ブロック当たりのデータ数(100Hzサンプリングならば、N=2048)である。
3)ブロックごとに地盤の微動に対する屋上(あるいは最上階)の微動のフーリエスペクトル比(伝達関数)を算出する。
4)算出された全ての伝達関数を周波数ごとに平均する(平均伝達関数)。
5)次式に示す評価関数Sを用いて、平均伝達関数と各ブロックの伝達関数の差を算出し、この差が最も大きい伝達関数のブロックを削除する。
Figure 2013120139
ここで、n、nは平均と各ブロックの伝達関数の差を算出する差異に対象とする下限と上限の周波数に対応するデータ番号、Nは対象となるデータ数、TFは各ブロックの伝達関数、TFavgは平均伝達関数である。
6)残ったブロックの数が20になるまで、4)、5)の操作を繰り返し、残った20ブロックの平均を対象鉄筋コンクリート造建物の伝達関数とする。
7)求められた伝達関数のピークから対象鉄筋コンクリート造建物の固有周波数(固有周期)を読み取る。 Steps S4, S8 to S10, and step S15 correspond to the technique of “fine movement measurement in the target reinforced concrete building”.
a3. Estimating the natural period of a building from the measured fine movement record 1) The measured fine movement record is set to a recording length of one block of 20.48 seconds, and is shifted by 10.24 seconds to a plurality of blocks (174 for 30 minutes measurement). Divided into blocks).
2) The Fourier spectrum of the horizontal motion of each divided block is calculated. At this time, a COS-type taper TP (I) expressed by the following equation is applied to each block. Appropriate smoothing is also performed.
Figure 2013120139
Here, I is a data number and N is the number of data per block (N = 2048 for 100 Hz sampling).
3) The Fourier spectrum ratio (transfer function) of the fine movement of the roof (or the top floor) to the fine movement of the ground is calculated for each block.
4) Average all the calculated transfer functions for each frequency (average transfer function).
5) The difference between the average transfer function and the transfer function of each block is calculated using the evaluation function S 1 shown in the following equation, and the block of the transfer function having the largest difference is deleted.
Figure 2013120139
Here, n 1 and n 2 are data numbers corresponding to lower and upper frequency frequencies targeted for the difference for calculating the difference between the average and the transfer function of each block, N n is the number of target data, and TF is each block. The transfer function TF avg is an average transfer function.
6) The operations of 4) and 5) are repeated until the number of remaining blocks reaches 20, and the average of the remaining 20 blocks is taken as the transfer function of the target reinforced concrete building.
7) Read the natural frequency (natural period) of the target reinforced concrete building from the peak of the calculated transfer function.

この「測定された微動記録による建物の固有周期の推定」の手法には、ステップS11、S12が該当する。
a4.測定された微動記録による建物の減衰定数の推定
Steps S11 and S12 correspond to the method of “estimating the natural period of the building based on the measured fine movement recording”.
a4. Estimating building damping constants from measured microtremor records.

減衰定数の推定方法(RD法)については、次の通りである。   The method for estimating the attenuation constant (RD method) is as follows.

RD法とは、ランダム応答波形を数多くの長さTの小サンプルに分割し、これを単に重ね合わせる方法である。この時、各小サンプルの初期値はランダム応答波形の極大値になるように分割する。この小サンプルを数多く重ね合わせることにより、ランダム成分はアンサンブル平均されて消え、自由振動波形成分のみが残る。図5にこの概念を示す。得られた自由振動波形に対して各ピーク振幅を測り、最小二乗法による対数減衰率を求め、減衰定数を算出する。RD法から推定される減衰定数は、系の固有振動数成分の狭帯域波を取り出す際に用いるバンドパスフィルターの特性や重ね合わせ方法などの解析条件に依存する。ここでは、小林(2008)による繰り返し計算を導入したRD法を用いる。小林(2008)によると、系の減衰定数hとRD法の最適なバンド幅Δf/f(バンドパスフィルターのバンド幅を系の固有振動数で除した値)には次の関係がある。

Figure 2013120139
そこで、Δf/fと推定される減衰定数hの関係を図6のようにモデル化する。この仮定したモデルにおけるΔf/fとhの関係は次式のようになる。
Figure 2013120139
The RD method is a method in which a random response waveform is divided into many small samples having a length T and these are simply overlapped. At this time, the initial value of each small sample is divided so as to be the maximum value of the random response waveform. By superimposing many small samples, random components are averaged and disappear, and only free vibration waveform components remain. FIG. 5 illustrates this concept. Each peak amplitude is measured with respect to the obtained free vibration waveform, a logarithmic attenuation rate is obtained by a least square method, and an attenuation constant is calculated. The damping constant estimated from the RD method depends on the analysis conditions such as the characteristics of the band-pass filter used when extracting the narrow-band wave of the natural frequency component of the system and the overlay method. Here, the RD method in which repeated calculation by Kobayashi (2008) is introduced is used. According to Kobayashi (2008), there is the following relationship between the damping constant h of the system and the optimum bandwidth Δf a / f 0 of the RD method (value obtained by dividing the bandwidth of the bandpass filter by the natural frequency of the system). .
Figure 2013120139
Therefore, the relationship between Δf / f 0 and the estimated attenuation constant h * is modeled as shown in FIG. The relationship between Δf / f 0 and h * in this assumed model is as follows.
Figure 2013120139

また、数3式より数4式は

Figure 2013120139
となる。あるΔf/fを初期パラメータとして、RD法を用いhの値が求まると、両者の関係と数5式を用いて、論理的に系の減衰定数hを推定する事ができる。この論理値hから数3式より最適なΔf/fを再度設定し、繰り返しRD法を行うことで減衰定数を精度よく推定できる。繰り返し計算を用いたRD法の解析手順を以下に示す。
1)初期パラメータとしてΔf/f=0.05、0.5の2点設定し、RD法を用いhを推定する。
2)推定された2点のhとΔf/fの関係から、数5式を用い系の減衰定数の仮定値hを算出する。
3)hから数3式を用い最適な解析パラメータであるΔf/fを求め、Δf/f=Δf/fと設定し、再度RD法を用い提案法の推定値hを求める。
4)h≒hなら提案法による最終的な減衰定数をhとして終了。hがhから離れていれば手順2)へ。 From Equation 3, Equation 4 is
Figure 2013120139
It becomes. Certain Delta] f / f 0 as initial parameters, the value of h * is determined using the RD method, a relationship between the two and equation (5), can be estimated attenuation constant h t logically system. The optimum Δf a / f 0 is set again from this logical value ht from the equation (3), and the attenuation constant can be accurately estimated by repeatedly performing the RD method. The analysis procedure of the RD method using iterative calculation is shown below.
1) Two points of Δf / f 0 = 0.05 and 0.5 are set as initial parameters, and h * is estimated using the RD method.
2) from the relationship between the estimated two points h * and Δf / f 0, and calculates the assumed value h t of the attenuation constant of the system using equation (5).
3) Find Δf / f 0 which is the optimal analysis parameter using Equation 3 from h t , set Δf / f 0 = Δf a / f 0, and use the RD method again to estimate the estimated value h * of the proposed method. Ask.
4) If h * ≈h t, the final damping constant according to the proposed method is set as h * and the process is completed. h * is to step 2) If away from h t.

この「測定された微動記録による建物の減衰定数の推定」の手法には、ステップS5が該当する。
a5.対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデル
Step S5 corresponds to the technique of “estimation of the building attenuation constant based on the measured microtremor record”.
a5. One-mass model of the target reinforced concrete building

本研究では、境・他(2002)の倣い、対象鉄筋コンクリート造建物を1質点系にモデル化する。復元力モデルはTakedaモデル(Takeda et al.,1970)とし、モデルの弾性周期は微動測定により推定される固有周期を用い、除荷剛性低下指数は0.5、減衰は瞬間剛性型であり、微動測定より得られた値を弾性周期に対する減衰定数として与える。ひび割れ時のせん断力は降伏せん断力の0.3倍、降伏時の等価剛性は初期合成の0.25倍、降伏後の剛性は初期合成の0.01倍とした(図7)。ベースシア係数は、神原・長谷川(2002)を参考に2次診断のC・Sとした。 In this study, the target reinforced concrete building is modeled as a one-mass system, following Sakai et al. (2002). The restoring force model is Takeda model (Takeda et al., 1970), the elastic period of the model is the natural period estimated by microtremor measurement, the unloading stiffness reduction index is 0.5, and the damping is instantaneous stiffness type. The value obtained from the microtremor measurement is given as a damping constant for the elastic period. The shear force at the time of cracking was 0.3 times the yield shear force, the equivalent stiffness at yield was 0.25 times that of the initial synthesis, and the stiffness after yielding was 0.01 times that of the initial synthesis (FIG. 7). Base shear coefficient was the C T · S D of the secondary diagnosis in reference to the Kambara Hasegawa (2002).

この「対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデル」の手法には、ステップS6が該当する。
b.対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地下構造簡略モデル
b1.対象鉄筋コンクリート造建物敷地の観測H/Vスペクトル
1)地盤で測定された微動記録は1ブロックの記録長を20.48秒として、10.24秒ずつずらしながら複数のフロック(30分の測定ならば174ブロック)に分割する。
2)分割された各ブロックの水平動2成分、上下動1成分のフーリエスペクトルを算出する。この際、ブロックごとに次式に示すCOS型のデーパーTP(I)を掛ける。また適切な平滑化も行う。

Figure 2013120139
ここでIはデータ番号、Nは1ブロック当たりのデータ数(100Hzサンプリングならば、N=2048)である。
3)ブロックごとに以下の式にしたがって、H/Vスペクトルを算出する。
Figure 2013120139
ここで、HVはH/Vスペクトル、FH1、FH2はそれぞれ水平動のフーリエスペクトル、FUDは上下動のフーリエスペクトルを表す。
4)算出された全てのH/Vスペクトルを周波数ごとに平均する(平均H/Vスペクトル)。
5)次式に示す評価関数Sを用いて、平均H/Vスペクトルと各ブロックのH/Vスペクトルの差を算出し、この差が最も大きいH/Vスペクトルのブロックを削除する。
Figure 2013120139
ここで、n、nは平均と各ブロックの伝達関数の差を算出する際に対象とする下限と上限の周波数に対応するデータ番号、Nは対象となるデータ数、HVは各ブロックのH/Vスペクトル、HVaveは平均H/Vスペクトルである。
6)残ったブロックの数が20になるまで4)、5)の操作を繰り返し、残った20ブロックの平均を対象鉄筋コンクリート造建物敷地の観測H/Vスペクトルとする。 Step S6 corresponds to the technique of “one mass point system model of the target reinforced concrete building”.
b. Simplified underground structure model of target reinforced concrete building site b1. Observation H / V spectrum of the target reinforced concrete building site 1) The tremor record measured on the ground is set to 20.48 seconds for one block, and multiple flocks (if 30 minutes measurement) are shifted by 10.24 seconds. 174 blocks).
2) Calculate the Fourier spectrum of two horizontal movement components and one vertical movement component of each divided block. At this time, the COS type data TP (I) shown in the following equation is multiplied for each block. Appropriate smoothing is also performed.
Figure 2013120139
Here, I is a data number and N is the number of data per block (N = 2048 for 100 Hz sampling).
3) Calculate the H / V spectrum according to the following formula for each block.
Figure 2013120139
Here, HV represents an H / V spectrum, F H1 and F H2 represent horizontal motion Fourier spectra, and F UD represents a vertical motion Fourier spectrum, respectively.
4) All the calculated H / V spectra are averaged for each frequency (average H / V spectrum).
5) by using the evaluation function S 2 shown in the following equation to calculate the difference between the H / V spectra of the average H / V spectrum and each block, to remove this difference is greatest H / V spectra of the block.
Figure 2013120139
Here, n 1 and n 2 are data numbers corresponding to lower and upper frequency frequencies to be used when calculating the difference between the average and the transfer function of each block, N n is the number of target data, and HV is each block. H / V spectrum and HV ave are average H / V spectra.
6) Repeat steps 4) and 5) until the number of remaining blocks reaches 20, and set the average of the remaining 20 blocks as the observed H / V spectrum of the target reinforced concrete building site.

この「対象鉄筋コンクリート造建物敷地の観測H/Vスペクトル」の手法には、ステップS16が該当する。
b2.対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地下構造簡略モデルの作成
Step S16 corresponds to the method of “observation H / V spectrum of target reinforced concrete building site”.
b2. Creating a simplified model of the underground structure of the target reinforced concrete building site

地下構造簡略モデルの作成に当たっては、対象鉄筋コンクリート造建物に可能な限り近傍のボーリングデータを収集しておくことが望ましい。この際、ボーリングデータには標準貫試験結果が記載されている必要がある。   When creating a simplified model of underground structure, it is desirable to collect boring data as close as possible to the target reinforced concrete building. At this time, the standard penetration test result needs to be described in the boring data.

地下構造簡略モデルは、理論H/Vスペクトルのピーク周期とトラフと周期がb1(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の観測H/Vスペクトル)で求めた観測H/Vスペクトルのそれらを満足する地下構造モデルを試行錯誤的に推定(逆解析)する方法を用いる。平成17〜19年度の研究および本研究では表層と基盤の2層で地下構造を表現することを検討してきたが、ここでは測定されたH/Vスペクトルの再現性の高い、表層地盤、工学的基盤、基盤の3層構造を採用する。ただし、観測H/Vスペクトルのピークがどの周期においても3以下の場合は、表層のない2層構造とする。各層で設定される物性値は、層厚、S波速度、P波速度、密度の4種類であるが、P波速度と密度はLudwig et al.(1970)にしたがってS波速度より推定する。図8にLudwig et al.(1970)によるS波速度とP波速度、密度の関係を示す。表層の層厚はボーリングデータのN値が50未満の層の厚さ、S波速度はN値に応じて100〜300m/sec程度を初期値として逆解析によって最適値を推定する。工学的基盤のS波速度は400〜500m/sec程度とし、層厚は逆解析によって推定する。基盤のS波速度は1200m/secで固定し、層厚は半無限とする。なお、ボーリングデータがない場合は、後述する近傍の地震観測点におけるボーリングデータを代用する。あるいは近傍地震観測点の地下構造簡略モデルを初期値として、逆解析に用いる。逆解析では、表層については主にS波速度、工学的基盤については層厚を探索の対象とするが、観測H/Vスペクトルのピークあるいはトラフの周期を満足できない場合は表層の層厚、工学的基盤のS波速度についても探索することとする。理論H/Vスペクトルの計算には先名・藤原(2008)の付属のCDに収録されたプログラムTremor Data Viewが利用でき、(独)防災科学技術研究所から入手可能である。   The underground structure simplified model is an underground structure model satisfying those of the observed H / V spectrum whose peak period, trough, and period of the theoretical H / V spectrum are determined by b1 (observed H / V spectrum of the target reinforced concrete building site). A method of estimation (inverse analysis) by trial and error is used. In the research from 2005 to 2007 and in this research, we have considered expressing the underground structure in two layers, the surface layer and the basement, but here the measured ground / engineering surface with high reproducibility of the measured H / V spectrum A three-layer structure of the base and base is adopted. However, when the peak of the observed H / V spectrum is 3 or less in any period, a two-layer structure with no surface layer is formed. There are four physical property values set for each layer: layer thickness, S-wave velocity, P-wave velocity, and density. The P-wave velocity and density are determined by Ludwig et al. Estimate from S wave velocity according to (1970). FIG. 8 shows Ludwig et al. (1970) shows the relationship between S wave velocity, P wave velocity, and density. The surface layer thickness is the thickness of the layer whose N value in the boring data is less than 50, and the S wave velocity is estimated by inverse analysis with an initial value of about 100 to 300 m / sec depending on the N value. The S-wave velocity of the engineering base is about 400 to 500 m / sec, and the layer thickness is estimated by inverse analysis. The S wave velocity of the base is fixed at 1200 m / sec, and the layer thickness is semi-infinite. If there is no borehole data, borehole data at a nearby seismic observation point described later is used instead. Alternatively, a simple model of underground structure at nearby seismic stations is used as an initial value for inverse analysis. In the inverse analysis, the S-wave velocity is mainly searched for the surface layer, and the layer thickness is searched for the engineering basis. However, if the observed H / V spectrum peak or trough period cannot be satisfied, the surface layer thickness or engineering We will also search for target-based S-wave velocities. For calculation of the theoretical H / V spectrum, the program Tremor Data View recorded on the CD attached to the former name Fujiwara (2008) can be used, and is available from the National Institute of Disaster Science and Technology.

この「対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地下構造簡略モデルの作成」の手法には、ステップS17が該当する。
c.近傍地震観測点の地下構造簡略モデル
c1.近傍地震観測点の選定
Step S <b> 17 corresponds to the method of “creating a simplified model of the underground structure of the target reinforced concrete building site”.
c. Simplified underground structure model of nearby seismic stations c1. Selection of nearby seismic stations

対象鉄筋コンクリート造建物の近傍の地震観測点の候補としては、既に微動測定が行われているK−NET、KiK−net、県震度計設置地点が考えられる。既に観測されている地震記録の数や地震波記録の速報性を考えると、対象鉄筋コンクリート造建物敷地での計測震度の推定の基準点となる近傍の地震観測点としては、K−NETあるいはKiK−netの観測点が適切である。これらの記録は、(独)防災科学技術研究所の強震観測網のウエブサイト:
http://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/
から入手可能である。
Candidates for seismic observation points in the vicinity of the target reinforced concrete building are K-NET, KiK-net, and prefectural seismic intensity meter installation points where tremor measurement has already been performed. Considering the number of seismic records that have already been observed and the quickness of seismic wave records, K-NET or KiK-net can be used as the nearby seismic stations that serve as reference points for estimating seismic intensity at the target reinforced concrete building site. The observation point is appropriate. These records are on the strong motion observation network website of the National Institute of Disaster Science and Technology:
http: // www. kyoshin. bosai. go. jp / kyoshin /
Is available from

この「近傍地震観測点の選定」の手法には、ステップS21、S22が該当する。
c2.近傍地震観測点の観測H/Vスペクトル
Steps S21 and S22 correspond to the method of “selection of nearby seismic observation points”.
c2. Observation H / V spectrum at nearby seismic stations

中国地方のK−NET、KiK−net、県震度計設置地点の微動測定は平成19年度までの研究で実施されている。また、その記録から算出された微動の観測H/Vスペクトルについても既に算出されている。なお、計算の方法はb1(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の観測H/Vスペクトル)と同様である。   Microtremor measurements at K-NET, KiK-net, and prefectural seismometers in the Chugoku region have been carried out through research up to FY2007. In addition, an observed H / V spectrum of fine movement calculated from the record has already been calculated. The calculation method is the same as b1 (observed H / V spectrum of the target reinforced concrete building site).

この「近傍地震観測点の観測H/Vスペクトル」の手法には、ステップS29〜S31が該当する。
c3.近傍地震観測点の地下構造簡略モデルの作成
Steps S29 to S31 correspond to the method of “observation H / V spectrum of nearby earthquake observation point”.
c3. Creating a simple model of underground structure at nearby seismic stations

近傍地震観測点の地下構造簡略モデルの作成方法は、b2(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地下構造簡略モデルの作成)と同様である。ただし、選定された近傍地震観測点がK−NET、KiK−net観測点の場合、K−NET観測点ではボーリングデータおよびPS検層結果、KiK−net観測点ではPS検層結果が公開されている。したがって、それらの情報を元に初期値を設定し、逆解析を行うことになる。   The method for creating the simplified model of the underground structure at the nearby seismic observation point is the same as b2 (creating the simplified model of the underground structure of the target reinforced concrete building site). However, when the selected nearby seismic stations are K-NET and KiK-net stations, the borehole data and PS logging results are published at K-NET stations, and PS logging results are published at KiK-net stations. Yes. Therefore, the initial value is set based on the information and the inverse analysis is performed.

この「近傍地震観測点の地下構造簡略モデルの作成」の手法には、ステップS32〜S34が該当する。
d.対象鉄筋コンクリート造建物敷地と近傍地震観測点の計測震度の差
d1.近傍地震観測点の計測震度の算出
Steps S32 to S34 correspond to the method of “creating a simplified model of the underground structure of the nearby seismic observation point”.
d. Difference in measured seismic intensity between the target reinforced concrete building site and nearby seismic stations d1. Calculation of measured seismic intensity at nearby seismic stations

気象庁が定める計測震度の算出方法(気象庁1996)にしたがって、計測震度を算出する。   The measured seismic intensity is calculated according to the method of calculating the measured seismic intensity determined by the Japan Meteorological Agency (Japan Meteorological Agency 1996).

この「近傍地震観測点の計測震度の算出」の手法には、ステップS27、S64が該当する。
d2.近傍地震観測点の基盤地震動の計算
Steps S27 and S64 correspond to this “calculation of measured seismic intensity at nearby seismic observation points”.
d2. Calculation of basement ground motion at nearby seismic stations

地表で観測された地震動から、c3(近傍地震観測点の地下構造簡略モデルの作成)で作成した地下構造簡略モデルを用いて1次元重複反射理論に基づいて近傍地震観測点の基盤における地震動(工学的基盤への入力地震動)を算出する。この際、各層のS波およびP波のQ値はそれぞれQ=10、Q=20と仮定する。 Ground motion at the base of nearby seismic stations based on the one-dimensional overlapping reflection theory using the simplified underground structure model created in c3 (creating a subsurface structure simplified model of nearby seismic stations) from the ground motion observed on the ground surface (engineering) Input earthquake ground motion). At this time, the Q values of the S wave and the P wave of each layer are assumed to be Q S = 10 and Q P = 20, respectively.

この「近傍地震観測点の基盤地震動の計算」の手法には、ステップS23、S66が該当する。
d3.対象鉄筋コンクリート造建物敷地の基盤地震動の計算
Steps S23 and S66 correspond to this “calculation of base earthquake motion at nearby seismic observation points”.
d3. Calculation of ground motion of the target reinforced concrete building site

近傍地震観測点と対象鉄筋コンクリート造建物敷地との距離が近い場合には、d2(近傍地震観測点の基盤地震動の計算)で計算された基盤地震動を対象鉄筋コンクリート造建物敷地の基盤地震動としても差し支えない。しかし、この2点間の距離が離れ、対象としている地震の震源からの距離が著しく異なる場合は、後述のd5(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の計測震度の算出)において、森川・他(2010)によって補正を行う。   If the nearby seismic observation point is close to the target reinforced concrete building site, the basement ground motion calculated in d2 (calculation of the basement ground motion at the nearby seismic observation point) may be used as the basement ground motion of the target reinforced concrete building site. . However, if the distance between these two points is far and the distance from the epicenter of the target earthquake is significantly different, Morikawa et al. (2010) in d5 (calculation of the measured seismic intensity of the target reinforced concrete building site) described later. Make corrections.

この「対象鉄筋コンクリート造建物敷地の基盤地震動の計算」の手法には、ステップS24、S67が該当する。
d4.対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地表地震動の計算
Steps S24 and S67 correspond to this “calculation of base earthquake motion of the target reinforced concrete building site”.
d4. Calculation of surface ground motion of target reinforced concrete building site

d3(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の基盤地震動の計算)で求められた対象鉄筋コンクリート造建物敷地の基盤地震動から、b2(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地下構造簡略モデルの作成)で作成した地下構造簡略モデルを用いて1次元重複反射理論に基づいて対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地表における地震動を算出する。この際、各層のS波およびP波のQ値はそれぞれQ=10、Q=20と仮定する。 Based on the ground motion of the target reinforced concrete building site obtained in d3 (Calculation of base ground motion of the target reinforced concrete building site) Use to calculate the ground motion on the ground surface of the target reinforced concrete building site based on the one-dimensional double reflection theory. At this time, the Q values of the S wave and the P wave of each layer are assumed to be Q S = 10 and Q P = 20, respectively.

この「対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地表地震動の計算」の手法には、ステップS25、S68が該当する。
d5.対象鉄筋コンクリート造建物敷地の計測震度の算出
Steps S25 and S68 correspond to this “calculation of surface earthquake motion of the target reinforced concrete building site”.
d5. Calculation of measured seismic intensity of the target reinforced concrete building site

d1(近傍地震観測点の計測震度の算出)と同様の方法(気象庁、1996)に基づいて計測震度を算出する。ただし、対象鉄筋コンクリート造建物敷地と近傍地震観測点の距離が離れ(2km以上)、対象とする地震の震源距離が異なる場合には、以下の示す処理を行う。   The measured seismic intensity is calculated based on the same method (meteorological agency, 1996) as d1 (calculation of the measured seismic intensity at the nearby seismic observation point). However, if the distance between the target reinforced concrete building site and the nearby seismic observation point is 2 km or longer and the epicenter distance of the target earthquake is different, the following processing is performed.

森川・他(2010)は、計測震度の距離減衰式を提案しており、その回帰モデルは、震源の深さ30kmを境とした2種類のモデルを設定している。

Figure 2013120139
Figure 2013120139
ただし、preは計測震度の予測値、Mはモーメントマグニチュード、Xは断層最短距離(km)である。各係数は、二段階回帰分析により、a=0.63、b=−0.0018、c=−0.24、d=0.0030、a=0.48、b=−0.0031、c=1.08と決められている。 Morikawa et al. (2010) have proposed a distance attenuation formula for the measured seismic intensity, and two regression models are set with the epicenter depth of 30 km as the boundary.
Figure 2013120139
Figure 2013120139
However, pre is a predicted value of the measured seismic intensity, M W is moment magnitude, X is fault distance (miles). Each coefficient is calculated by two-step regression analysis, a 1 = 0.63, b 1 = −0.0018, c 1 = −0.24, d 1 = 0.0030, a 2 = 0.48, b 2 = -0.0031, it is determined and c 2 = 1.08.

ここで、基準点と対象点の基盤における計測震度の相対差とそれぞれの地点における距離減衰式による予測値の相対差は等しいと仮定する。よって、2点の震源距離の違いを補正した対象点の計測震度Inewは、補正前の計測震度Iold、距離減衰式による基準点の計測震度の予測値preおよび対象点の計測震度の予測値preを用いて、次式のように表される。

Figure 2013120139
Here, it is assumed that the relative difference of the seismic intensity measured at the base of the reference point and the target point is equal to the relative difference of the predicted value by the distance attenuation formula at each point. Therefore, the measured seismic intensity I new of the target point corrected for the difference between the two epicenter distances is the measured seismic intensity I old before correction, the predicted value pre r of the measured seismic intensity of the reference point by the distance attenuation formula, and the measured seismic intensity of the target point. using the predicted values pre o, it is expressed by the following equation.
Figure 2013120139

この「対象鉄筋コンクリート造建物敷地の計測震度の算出」の手法には、ステップS26、S69が該当する。
d6.2点間の計測震度差の推定
Steps S26 and S69 correspond to this “calculation of the measured seismic intensity of the target reinforced concrete building site”.
d6.2 Estimation of seismic intensity difference between two points

近傍地震観測点で観測されている地震記録の全てに対して、本章で示す計算を行う。計算の結果、いずれかの地点で計測震度が負の値となる記録については、そのような記録の振幅は非常に小さく精度が低いことが考えられるため、排除する。残った記録について対象鉄筋コンクリート造建物敷地と近傍地震観測点の計測震度の差を算出する。これらの計測震度差を平均し、この平均値を対象鉄筋コンクリート造建物敷地と近傍地震観測点の計測震度の差とする。   The calculations shown in this chapter are performed for all seismic records observed at nearby seismic stations. As a result of calculation, records whose measured seismic intensity is negative at any point are excluded because the amplitude of such records is very small and the accuracy is low. For the remaining records, calculate the difference in measured seismic intensity between the target reinforced concrete building site and nearby seismic stations. These measured seismic intensity differences are averaged, and this average value is taken as the difference in measured seismic intensity between the target reinforced concrete building site and nearby seismic stations.

この「2点間の計測震度差の推定」の手法には、ステップS28が該当する。
e.地震発生直後の対象鉄筋コンクリート造建物の被害推定
e1.対象鉄筋コンクリート造建物敷地における計測震度の推定
Step S28 corresponds to the method of “estimating the measured seismic intensity difference between two points”.
e. Damage estimation of the target reinforced concrete building immediately after the earthquake e1. Estimation of measured seismic intensity at the target reinforced concrete building site

対象鉄筋コンクリート造建物敷地における計測震度の推定には2通りの方法がある。一つ目は近傍地震観測点で観測された地震記録から計測震度を算出し、これにd6(2点間の計測震度差の推定)で求めた対象鉄筋コンクリート造建物敷地と近傍地震観測点の計測震度差を足す方法である。2つめは近傍地震観測点で得られた記録から、d2(近傍地震観測点の基盤地震動の計算)〜d5(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の計測震度の算出)の手順にしたがって対象鉄筋コンクリート造建物敷地の計測震度を推定する方法である。後述の1質点系弾塑性応答解析による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定を行う場合は後者でなければならない。   There are two methods for estimating the measured seismic intensity at the target reinforced concrete building site. The first is to calculate the measured seismic intensity from the seismic records observed at the nearby seismic stations, and then to measure the target reinforced concrete building site and nearby seismic stations determined by d6 (estimating the measured seismic intensity difference between the two points). This is a method of adding the seismic intensity difference. Second, from the records obtained at the nearby seismic stations, follow the procedure from d2 (Calculation of base ground motion at nearby seismic stations) to d5 (Calculate measured seismic intensity at the target reinforced concrete building site). This is a method for estimating the measured seismic intensity. The latter must be used when estimating earthquake damage of reinforced concrete buildings by one-mass point elasto-plastic response analysis described later.

この「対象鉄筋コンクリート造建物敷地における計測震度の推定」の手法には、ステップS61、S62、S65が該当する。
e2.大久保ら(2003)の被害評価マトリックスによる鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定
Steps S61, S62, and S65 correspond to this “estimation of measured seismic intensity at the target reinforced concrete building site”.
e2. Estimating earthquake damage of reinforced concrete buildings using damage assessment matrix of Okubo et al. (2003)

大久保・他(2003)は、林・他(2000)のフラジリティ曲線の説明変数である地動の最大速度を計測震度に置き換え、図9のようなI値と震度による被害評価マトリックスを提案しており、このマトリックスにしたがって対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定する。この際に用いるI値は、a1(対象鉄筋コンクリート造建物の決定と資料の収集)で収集した耐震診断の2次診断結果における各方面それぞれの最小I値による。 Okubo et al. (2003), replacing the maximum speed of the ground motion is an explanatory variable Fragility curve Lin et al. (2000) to measure seismic intensity, proposes I S value and the seismic intensity by damage assessment matrix as shown in FIG. 9 The earthquake damage of the target reinforced concrete building is estimated according to this matrix. I S values used in this case, a1 by the minimum I S values of various fields in the secondary diagnosis result of seismic diagnosis collected in (subject reinforced concrete buildings determination and collection of documents).

この「大久保ら(2003)の被害評価マトリックスによる鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定」の手法には、ステップS70、S71が該当する。
e3.1質点系弾塑性応答解析による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定
Steps S70 and S71 correspond to the method of “estimation of earthquake damage of a reinforced concrete building by the damage evaluation matrix of Okubo et al. (2003)”.
e3.1 Estimation of seismic damage of reinforced concrete buildings by mass-based elasto-plastic response analysis

e1(対象鉄筋コンクリート造建物敷地における計測震度の推定)で得られた対象鉄筋コンクリート造建物敷地における地震動を入力として、a5(対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデル)で作成された1質点系モデルの弾塑性応答解析を行う。なお、この際の数値積分は線形加速度法による。この結果、求まった塑性率から図10の関係に基づいて対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定する。   Using the seismic motion at the target reinforced concrete building site obtained in e1 (estimating the measured seismic intensity at the target reinforced concrete building site) as an input, the bullet of the one mass system model created at a5 (one mass point model of the target reinforced concrete building) Perform plastic response analysis. The numerical integration at this time is based on the linear acceleration method. As a result, the earthquake damage of the target reinforced concrete building is estimated from the obtained plasticity ratio based on the relationship of FIG.

この「1質点系弾塑性応答解析による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定」の手法には、ステップS71、S73、S74が該当する。
f.想定地震に対する対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定
Steps S71, S73, and S74 correspond to the technique of “estimation of earthquake damage of reinforced concrete buildings by one-mass point elasto-plastic response analysis”.
f. Estimation of seismic damage of target reinforced concrete buildings against assumed earthquakes

e(地震発生直後の対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定)において観測された地震動の代わりに将来発生が想定される地震の予測地震動を用いることで、将来発生することが想定される地震に対する対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害予測が可能となる。ここでは、地盤の非線形性を考慮した経験的グリーン関数法(Hartzell,1978;Irikura,1983など)を用いて将来発生が想定される地震動を予測する方法を採用する。   e Targets for earthquakes that are expected to occur in the future by using predicted earthquake motions of earthquakes that are expected to occur in the future instead of the observed earthquake motions in (Estimation of earthquake damage of target reinforced concrete buildings immediately after the earthquake occurs) It is possible to predict earthquake damage of reinforced concrete buildings. Here, a method of predicting seismic motion that is expected to occur in the future by using an empirical Green's function method (Hartzell, 1978; Irikura, 1983, etc.) that takes into account the nonlinearity of the ground is adopted.

地盤の非線形化を考慮した経験的グリーン関数法の解析手順を以下に示す。また、概念図を図11に示す。
1)地下構造モデルおよび一次元弾性波動論(例えばSchnabel et al.,1972)を用いて、地表における中小地震の観測記録から工学的基盤波を推定する。
2)経験的グリーン関数法を用いて、工学的基盤波を合成する。
3)地盤の非線形モデルおよび一次元等価線形化理論を用いて、手順2)で推定した合成波から地表での地震動を推定する。
The analysis procedure of the empirical Green's function method considering the nonlinearity of the ground is shown below. A conceptual diagram is shown in FIG.
1) An engineering base wave is estimated from observation records of small and medium earthquakes on the ground surface using an underground structure model and one-dimensional elastic wave theory (for example, Schnabel et al., 1972).
2) Synthesize engineering fundamental wave using empirical Green's function method.
3) Estimate the ground motion from the composite wave estimated in step 2) using a nonlinear model of ground and one-dimensional equivalent linearization theory.

この手法には、ステップS41が該当する。
f1.近傍地震観測点の地下構造詳細モデルの作成
Step S41 corresponds to this method.
f1. Detailed model of underground structure at nearby seismic stations

地盤の非線形特性を別途評価するためはより精度の高い地下構造モデルが必要となる。ここでは平成21年度報告書を参考にその手法について述べる。   In order to evaluate the non-linear characteristics of the ground separately, a more accurate underground structure model is required. This method is described here with reference to the 2009 report.

本研究では地震動の地中と地表の水平成分フーリエスペクトル比(以降、地震H/Hスペクトル)を正解値として逆解析を行い、地下構造モデルを推定する。   In this research, the underground structure model is estimated by performing a reverse analysis using the horizontal component Fourier spectrum ratio of the ground motion and the ground surface (hereinafter referred to as the earthquake H / H spectrum) as the correct value.

地震H/Hスペクトルを算出する際に用いる地震記録は、以下に示す条件より決定する。
1.地動最大加速度200gal以下
2.マグニチュード4.0以上
3.震央距離300km以内
地震H/Hスペクトルは以下の式より算出する。

Figure 2013120139
ここに、SSNS、SSEWはそれぞれ地表で観測された地震動のNS成分、EW成分のフーリエスペクトルであり、SBNS、SBEWは地中で観測された地震動のNS成分、EW成分のフーリエスペクトルである。なお、フーリエスペクトルの算出には観測された波形のS波初動を目視で読み取り、その初動から20.48秒間の記録を用いる。平滑化にはParzen windowを用い、バンド幅は一律0.2Hzとする。本件研究では用いた記録のうち、比較的SN比が高いと考えられる5記録を選定し、平均することで、各観測点における地震H/Hスペクトルを算出する。 The earthquake record used when calculating the earthquake H / H spectrum is determined from the following conditions.
1. 1. Maximum ground motion acceleration of 200 gal or less Magnitude 4.0 or higher Earthquake epicenter distance within 300km Earthquake H / H spectrum is calculated from the following formula.
Figure 2013120139
Here, SS NS and SS EW are the NS spectra and EW components of the ground motion observed on the ground surface, respectively. SB NS and SB EW are the NS spectra and EW components of the ground motion observed in the ground. It is. For the calculation of the Fourier spectrum, the S wave initial motion of the observed waveform is visually read, and a recording of 20.48 seconds from the initial motion is used. For smoothing, Parzen window is used, and the bandwidth is uniformly 0.2 Hz. In this study, five records that are considered to have a relatively high S / N ratio are selected and averaged, and the earthquake H / H spectrum at each observation point is calculated.

地下構造モデルの物性値は、地盤内各層の層厚H、密度ρ、S波速度V、Q値とする。ここで、Q値は周波数に依存しないものとする。層厚は、工学的基盤以浅の場合、ボーリングデータに記載されている土質区分によって分割し、さらに、層厚が5m以上の層は、層厚が5m以下となるように等分割する。工学的基盤以深の場合には、ボーリングデータに記載されている層厚を用いて設定した。密度は、Ludwig et al.(1970)による経験的な関係からS波速度の従属パラメータとして与えた。ここで、密度を算出する際のS波速度は、ボーリングデータに記載されている値を用いる。 The physical properties of the underground structure model are the layer thickness H, density ρ, S wave velocity V S , and Q value of each layer in the ground. Here, it is assumed that the Q value does not depend on the frequency. When the layer thickness is shallower than the engineering foundation, the layer thickness is divided according to the soil classification described in the boring data, and the layer thickness of 5 m or more is equally divided so that the layer thickness is 5 m or less. In the case of deeper than the engineering foundation, the layer thickness described in the boring data was used. Density is determined by Ludwig et al. From the empirical relationship according to (1970), it was given as a dependent parameter of S wave velocity. Here, the value described in the boring data is used as the S wave velocity when calculating the density.

S波速度とQ値は、遺伝的アルゴリズム(以後、GA)(山中・石田、1995)を用いた逆解析により推定する。逆解析の対象とするのは、前節で推定した地震H/Hスペクトルであり、これと1次元重複反射理論に基づいて推定される論理伝達関数とが一致するように、指定した範囲内でS波速度とQ値を設定する。探索範囲については、ボーリングデータに記載されている値を参考にして、設定する。但し、ボーリングデータの最下層が逆転層となっている場合は、前層の値を用いて1層に置換し、探索範囲を設定する。また、最下層に限らず、極端な逆転層が見られる場合には、総伝達時間を変化させないようにS波速度を平均し、その層を1層に置換する。さらに、解析の結果、人為的に逆転層が作成される場合には、逆転層が生じないように解析範囲を設定し、再度解析を行う。   The S wave velocity and the Q value are estimated by inverse analysis using a genetic algorithm (hereinafter referred to as GA) (Yamanaka / Ishida, 1995). The target of inverse analysis is the earthquake H / H spectrum estimated in the previous section, and within the specified range so that this and the logical transfer function estimated based on the one-dimensional overlapping reflection theory match. Set wave speed and Q factor. The search range is set with reference to the values described in the boring data. However, when the lowest layer of the boring data is an inversion layer, the value of the previous layer is used to replace the first layer, and the search range is set. In addition, when an extreme inversion layer is observed in addition to the lowermost layer, the S wave velocity is averaged so as not to change the total transmission time, and the layer is replaced with one layer. Furthermore, when the inversion layer is artificially created as a result of the analysis, the analysis range is set so that the inversion layer does not occur, and the analysis is performed again.

解析は、個体数:40固体、交差確率:70%、突然変異率:1%、世代数:1000世代で、乱数の初期値を変えて10回の試行を行う。本研究では、このうち、数13式に示す評価関数から算出される誤差が最小となるものを解とする。

Figure 2013120139
ここにNはデータ数、Aobs(f)は地震H/Hスペクトル、Acal(f)は1次元重複反射理論から算定した理論伝達関数である。 In the analysis, the number of individuals is 40, the probability of crossing is 70%, the mutation rate is 1%, the number of generations is 1000 generations, and the initial value of the random number is changed and 10 trials are performed. In this study, the solution that minimizes the error calculated from the evaluation function shown in Equation 13 is used as the solution.
Figure 2013120139
Here, N is the number of data, A obs (f k ) is the earthquake H / H spectrum, and A cal (f k ) is the theoretical transfer function calculated from the one-dimensional overlapping reflection theory.

この「近傍地震観測点の地下構造詳細モデルの作成」の手法には、ステップS48が該当する。
f2.地盤の非線形モデル
Step S48 corresponds to the method of “creating a detailed model of the underground structure of the nearby seismic observation point”.
f2. Non-linear model of ground

地盤の非線形モデルについては、KiK−net観測点のように地表と地中で記録が得られているような地点では、観測記録に基づいて観測点固有の地盤非線形モデルを同定することが望まれる。以下にその手法を示す。なお、観測記録に基づく地盤非線形モデルの同定が不可能な場合は、既存の地盤非線形モデル(例えば、古山田・他、2003など)を用いる。   Regarding the nonlinear model of the ground, it is desirable to identify the ground nonlinear model specific to the observation point based on the observation record at the point where the record is obtained on the ground surface and in the ground like the KiK-net observation point. . The method is shown below. If the ground nonlinear model cannot be identified based on the observation record, an existing ground nonlinear model (for example, Furuyamada et al., 2003) is used.

ここでは、等価線形化法に基づく一次元地震応答解析DYNEQ(吉田・末富、1996)と遺伝的アルゴリズム(GA)(山中・石田、1995)を組み合わせた逆解析により、地盤の非線形特性を同定する。同定の流れを図12に示す。地中と地表で強震記録が得られている観測点における観測された地中と地表の地震動のスペクトル比は一次元等価線形化法による一次元地震応答解析で説明できると仮定する。この地盤の地震応答解析に必要な各層の物性値は、層厚H、密度ρ、S波速度V、非線形特性(G−γ、h−γ曲線)である。このうち、層厚H、密度ρおよび初期S波速度VS0は既知とし、非線形特性はHardin−Drnevich(HD)モデル(Hardin et al.,1972)で次式のように与えられるものとする。

Figure 2013120139
Figure 2013120139
ここで、G/Gはせん断剛性比、hは減衰定数、γはせん断ひずみ、hminは最小減衰定数であり、各層に対する未知パラメータは、規準せん断ひずみγref、最大減衰定数hmaxとなる。 Here, one-dimensional seismic response analysis DYNEQ (Yoshida / Suetomi, 1996) based on the equivalent linearization method and inverse analysis combining genetic algorithm (GA) (Yamanaka / Ishida, 1995) are used to identify nonlinear characteristics of the ground. . The flow of identification is shown in FIG. It is assumed that the spectral ratio of ground motion to ground motion observed at the observation point where strong ground records are obtained in the ground and the ground surface can be explained by one-dimensional seismic response analysis by the one-dimensional equivalent linearization method. The physical property values of each layer necessary for the seismic response analysis of the ground are the layer thickness H, density ρ, S wave velocity V S , and nonlinear characteristics (G-γ, h-γ curve). Among these, it is assumed that the layer thickness H, the density ρ, and the initial S wave velocity V S0 are known, and the nonlinear characteristics are given by the following equation in the Hardin-Drnevic (HD) model (Hardin et al., 1972).
Figure 2013120139
Figure 2013120139
Here, G / G 0 is the shear stiffness ratio, h is the damping constant, γ is the shear strain, h min is the minimum damping constant, and the unknown parameters for each layer are the standard shear strain γ ref and the maximum damping constant h max. .

逆解析は、観測された地中と地表の地震動のスペクトル比を適切に説明できる最適なパラメータを探索すること、つまり、次式の評価関数F(misfit)を最小とする地盤パラメータを同定することとなる。

Figure 2013120139
ここに、Nはスペクトル比のデータ数、Aobs(f)、Acal(f)はそれぞれ周波数fにおける観測および論理スペクトル比である。 Inverse analysis searches for optimal parameters that can adequately explain the spectral ratio of observed ground-to-surface ground motion, that is, identifies ground parameters that minimize the evaluation function F (misfit) of the following equation: It becomes.
Figure 2013120139
Here, N is the number of spectral ratio data, and A obs (f k ) and A cal (f k ) are the observation and logical spectral ratios at the frequency f k, respectively.

この「地盤の非線形モデル」の手法には、ステップS49が該当する。
f3.想定地震の断層モデル
Step S49 corresponds to this “non-linear model of the ground”.
f3. Fault model of assumed earthquake

想定地震の断層モデルは、既に設定されているものがある場合はそれを用いる。特に設定されていない場合は、国の地震調査委員会が提案している強震動のレシピ(地震調査研究推進本部)に基づいて断層モデルを設定する。
この「想定地震の断層モデル」の手法には、ステップS42が該当する。
f4.近傍地震観測点における中小地震記録の選定
If there is an assumed earthquake fault model, it is used. If not set, the fault model is set based on the strong ground motion recipe proposed by the National Earthquake Research Committee (Earthquake Research Promotion Division).
Step S42 corresponds to this “fault model of an assumed earthquake”.
f4. Selection of small and medium earthquake records at nearby seismic stations

経験的グリーン関数のとして用いられる地震の震源は想定される地震の震源の位置に出来るだけ近く、地震波の伝播経路が同一とみなせ、またそのメカニズムも出来るだけ類似していることが望ましい。   It is desirable that the seismic source used as the empirical Green's function is as close as possible to the location of the assumed seismic source, the propagation path of the seismic wave can be considered the same, and the mechanism is as similar as possible.

この「近傍地震観測点における中小地震記録の選定」の手法には、ステップS43、S44が該当する。
f5.近傍地震観測点の基盤における中小地震の地震動の推定
Steps S43 and S44 correspond to the method of “selection of small and medium earthquake records at nearby earthquake observation points”.
f5. Estimation of ground motion of small and medium earthquakes at the base of nearby seismic stations

地表で観測された地震動から、f1(近傍地震観測点の地下構造詳細モデルの作成)で作成した地下構造詳細モデルを用いて1次元重複反射理論に基づいて近傍地震観測点の基盤における地震動(工学的基盤への入力地震動)を算出する。この際、各層のS波およびP波のQ値はf2(地盤の非線形モデル)で求めた地盤非線形モデルの微小ひずみ時の値を用いる。Q=Q×2とする。 Ground motions at the base of nearby seismic stations based on the one-dimensional overlapping reflection theory using the underground structure detailed model created in f1 (creates the detailed model of the underground structure at nearby seismic stations) from the ground motion observed on the ground surface Input earthquake ground motion). At this time, the value of the ground nonlinear model obtained by f2 (non-linear model of ground) at the time of minute strain is used as the Q value of the S wave and P wave of each layer. Let Q P = Q S × 2.

この「近傍地震観測点の基盤における中小地震の地震動の推定」の手法には、ステップS45が該当する。
f6.近傍地震観測点における想定地震の基盤地震動
Step S45 corresponds to the technique of “estimation of ground motion of small and medium earthquakes at the base of the nearby earthquake observation point”.
f6. Basement ground motion of hypothetical earthquakes at nearby seismic stations

近傍地震観測点の基盤における想定地震の地震動は経験的グリーン関数法によって合成する。   The ground motion of the assumed earthquake at the base of the nearby seismic station is synthesized by the empirical Green's function method.

経験的グリーン関数法は、発震機構や破壊伝播経路が大地震と共通する中小地震の観測記録をグリーン関数として考え、それを断層の破壊過程に合わせて重ね合わせることにより大地震の地震動を評価する方法である。この方法はHartzell(1978)によって提案され、当初は一様な断層破壊を仮定して長周期地震動を評価する問題に適用されていた。しかし、その後、より短周期の地震動を対象とする工学の分野で、入力地震動の予測手法として注目され、評価方法に改良が重ねられてきた。ここでは、このうち本研究に使用する三宅・他(1999)の評価式を示す。   The empirical Green's function method evaluates the ground motion of a large earthquake by considering the observation records of small and medium earthquakes whose focal mechanisms and fracture propagation paths are the same as those of a large earthquake as a Green function and overlaying them in accordance with the fault rupture process. Is the method. This method was proposed by Hartzell (1978) and was initially applied to the problem of evaluating long-period ground motion assuming uniform fault rupture. However, in the field of engineering that targets shorter-period ground motion, it has been attracting attention as a method for predicting input ground motion, and the evaluation method has been improved. Here, the evaluation formula of Miyake et al. (1999) used in this study is shown.

小地震と大地震との位置関係が図13に示すような場合を考える。このとき、波形合成の評価式は以下の式で表される。

Figure 2013120139
Figure 2013120139
Figure 2013120139
ここに、U(t)は大地震に対する合成波形、u(t)は小地震に観測波形、n、n、nは重ね合わせ数、Cは応力降下量の比、*はたたみ込み積分を意味する。F(t)は大地震と小地震のすべり速度関数の違いを表現した補正関数であり、Tは大地震の立ち上がり時間である。Vはせん断波速度、Vは破壊伝播速度である。 Consider the case where the positional relationship between a small earthquake and a large earthquake is shown in FIG. At this time, the waveform synthesis evaluation formula is expressed by the following formula.
Figure 2013120139
Figure 2013120139
Figure 2013120139
Where U (t) is the composite waveform for a large earthquake, u (t) is the observed waveform for a small earthquake, n L , n W , n D are the number of overlays, C is the ratio of the stress drop, and * is the convolution Means integration. F (t) is a correction function that expresses the difference in slip velocity function between a large earthquake and a small earthquake, and T is the rise time of a large earthquake. V s is the shear wave velocity, and V r is the rupture velocity.

波形合成のためのパラメータとなるn、n、n、Cは大地震と小地震の変位および加速度振幅スペクトルの平坦レベルから導出される。

Figure 2013120139
ここで、U、uは大地震および小地震の変位振幅スペクトルの平坦レベル、M、mは大地震および小地震の地震モーメントである。なお、大地震と小地震の断層パラメータ間に相似則を仮定すると重ね合わせ数は、
Figure 2013120139
と表され、数20式は、
Figure 2013120139
と置換することができる。一方、大地震および小地震の加速度振幅スペクトルの平坦レベルの間には、
Figure 2013120139
と表すことができる。ここで、A、aはそれぞれ大地震および小地震の加速度振幅スペクトルの平坦レベルである。したがって、3つの重ね合わせ数を特に区別する必要がある場合を除き、数22式および数22式を用いて、重ね合わせ数、応力降下量を評価することも可能である。 N L , n W , n D , and C, which are parameters for waveform synthesis, are derived from the displacement of the large and small earthquakes and the flat level of the acceleration amplitude spectrum.
Figure 2013120139
Here, U 0 and u 0 are flat levels of the displacement amplitude spectrum of large earthquakes and small earthquakes, and M 0 and m 0 are earthquake moments of large and small earthquakes. Assuming a similarity law between the fault parameters of large and small earthquakes,
Figure 2013120139
And the formula 20 is
Figure 2013120139
Can be substituted. On the other hand, between the flat levels of the acceleration amplitude spectrum of large and small earthquakes,
Figure 2013120139
It can be expressed as. Here, A 0 and a 0 are the flat levels of the acceleration amplitude spectrum of a large earthquake and a small earthquake, respectively. Therefore, the number of overlays and the amount of stress drop can be evaluated using the formula 22 and the formula 22 except when it is necessary to particularly distinguish the three overlay numbers.

この「近傍地震観測点における想定地震の基盤地震動」の手法には、ステップS46が該当する。
f7.近傍地震観測点における想定地震の地表地震動
Step S46 corresponds to the method of “base earthquake motion of the assumed earthquake at the nearby earthquake observation point”.
f7. Ground motion of a hypothetical earthquake at a nearby seismic station

f6(近傍地震観測点における想定地震の基盤地震動)で合成された基盤地震動をもとにf2(地盤の非線形モデル)の地盤の非線形モデルおよび一次元等価線形化理論を用いて地表での地震動を推定する。一次元等価線形化理論のプログラムとしては、SHAKE(Schnabel et al.,1972)やDYNEQ(吉田・末富,1996)などが利用できる。   Based on the ground motion synthesized by f6 (base earthquake motion of the assumed earthquake at the nearby seismic station), the ground motion using the non-linear model of the ground of f2 (non-linear model of the ground) and the one-dimensional equivalent linearization theory presume. As a one-dimensional equivalent linearization theory program, SHAKE (Schnabel et al., 1972), DYNEQ (Yoshida / Suetomi, 1996) and the like can be used.

この「近傍地震観測点における想定地震の地表地震動」の手法には、ステップS47が該当する。   Step S47 corresponds to the method of “the ground motion of the assumed earthquake at the nearby earthquake observation point”.

以上、上記aの「対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデル」〜上記fの「想定地震に対する対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害推定」の6つの手法をそれぞれ形成する各処理のステップについて、詳細に説明した。次に、先に示した図1〜図4のフローチャートでこれらの手法がどのように使用されているかを説明する。   As described above, each of the processing steps forming the six methods “a one-mass system model of the target reinforced concrete building” in a to “an earthquake damage estimation of the target reinforced concrete building with respect to the assumed earthquake” in the above f will be described in detail. did. Next, how these methods are used will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

現在では、各県の機関が震度マップを公表しているが、このマップは基準点での震度階を基に作成されている。しかし、基準点と対象点では表層地盤等の地盤特性に違いがあると、震度マップは対象地点の正しい震度階を表示しない。そこで、図14に示すように、観測点の計測震度から対象鉄筋コンクリート造建物の震度を算出するために、対象鉄筋コンクリート造建物の地盤と、対象鉄筋コンクリート造建物の微動を測定することにより、震度を算出する。このために、鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法は体系化された事前調査処理と、同じく体系化された推定処理とを行う。事前調査処理には、図1〜図3に示すように、ステップS1〜S17と、ステップS21〜S34と、ステップS41〜47とが該当し、推定処理には、図4に示すように、ステップS61〜S74が該当する。   Currently, each prefecture's institution publishes a seismic intensity map, which is created based on the seismic intensity scale at the reference point. However, the seismic intensity map does not display the correct seismic intensity scale of the target point if there is a difference in ground characteristics such as the surface layer ground between the reference point and the target point. Therefore, as shown in FIG. 14, in order to calculate the seismic intensity of the target reinforced concrete building from the measured seismic intensity at the observation point, the seismic intensity is calculated by measuring the ground of the target reinforced concrete building and the tremor of the target reinforced concrete building. To do. For this purpose, the method for estimating earthquake damage of reinforced concrete buildings uses a systematic preliminary survey process and a systematic estimation process. As shown in FIGS. 1 to 3, the preliminary survey process includes steps S1 to S17, steps S21 to S34, and steps S41 to 47, and the estimation process includes steps as shown in FIG. S61 to S74 are applicable.

特に、事前調査処理では、必須の処理として次のものがある。
・対象鉄筋コンクリート造建物の決定(ステップS1)
・対象鉄筋コンクリート造建物の耐震診断結果(ステップS2)
・対象鉄筋コンクリート造建物の微動測定位置の決定(ステップS8)
・対象鉄筋コンクリート造建物の微動測定(ステップS9)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地盤の微動記録(ステップS15)
・近傍観測点の選定(ステップS21)
・近傍観測点の地震動(地表)(ステップS22)
・近傍観測点の微動測定(ステップS29)
・近傍観測点の地盤の微動記録(ステップS30)
In particular, in the preliminary survey process, the following processes are essential.
・ Determine target reinforced concrete building (step S1)
・ Results of seismic diagnosis of the target reinforced concrete building (Step S2)
・ Determine the position of fine tremor measurement for the target reinforced concrete building (Step S8)
・ Fine tremor measurement of the target reinforced concrete building (Step S9)
・ Fine record of the ground of the target reinforced concrete building site (Step S15)
-Selection of nearby observation points (step S21)
・ Seismic motion at nearby observation points (surface) (step S22)
・ Fine tremor measurement at nearby observation points (step S29)
・ Recording of ground movement at nearby observation points (Step S30)

事前調査処理では、これらの必須の処理から結果が導き出せる処理として、次のものがある。
・対象鉄筋コンクリート造建物のIs(2次診断)(ステップS7)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地のH/Vスペクトル(ステップS16)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地下構造簡略モデル(ステップS17)
・近傍観測点の地震動(基盤)(ステップS23)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地震動(基盤)(ステップS24)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地震動(地表)(ステップS25)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地の計測震度(ステップS26)
・近傍観測点の計測震度(ステップS27)
・2点間の計測震度の差(ステップS28)
・近傍観測点のH/Vスペクトル(ステップS31)
・近傍観測点の地下構造簡略モデル(ステップS32)
In the pre-investigation process, the following processes can be derived from these essential processes.
・ Is (secondary diagnosis) of the target reinforced concrete building (step S7)
・ H / V spectrum of target reinforced concrete building site (step S16)
-Simplified underground structure model of the target reinforced concrete building site (Step S17)
・ Seismic ground motion at the nearby observation point (base) (step S23)
・ Earthquake motion (base) of the target reinforced concrete building site (step S24)
・ Earthquake motion (surface of the target reinforced concrete building site) (Step S25)
・ Measured seismic intensity of the target reinforced concrete building site (step S26)
・ Measured seismic intensity at nearby observation points (step S27)
-Difference in measured seismic intensity between two points (step S28)
-H / V spectrum at nearby observation points (step S31)
-Simplified underground structure model of nearby observation points (Step S32)

事前調査処理では、1質点系の解析をする場合に必要とする処理として次のものがある。なお、1質点系の処理は必須ではない。
・対象鉄筋コンクリート造建物のCTU・S(2次診断)(ステップS3)
・対象鉄筋コンクリート造建物の上階の微動記録(ステップS4)
・対象鉄筋コンクリート造建物の減衰定数(ステップS5)
・対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデル(ステップS6)
・対象鉄筋コンクリート造建物の1Fの微動記録(ステップS10)
・対象鉄筋コンクリート造建物の伝達関数(ステップS11)
・対象鉄筋コンクリート造建物の固有周期(ステップS12)
In the pre-investigation process, the following processes are necessary for analyzing a one-mass system. Note that a one-mass system process is not essential.
・ C TUSD of the target reinforced concrete building (secondary diagnosis) (Step S3)
・ Fine tremor record on the upper floor of the target reinforced concrete building (Step S4)
-Decay constant of the target reinforced concrete building (Step S5)
・ One-mass system model of the target reinforced concrete building (Step S6)
・ Fine tremor record of the target reinforced concrete building (Step S10)
・ Transfer function of target reinforced concrete building (Step S11)
・ Natural period of target reinforced concrete building (step S12)

さらに、事前調査処理では、精度の向上が見込まれる処理として次のものがある。なお、精度向上の処理は必須ではない。
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地のボーリングデータ(ステップS13)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地のN値構造(ステップS14)
・近傍観測点のPS検層・ボーリングデータ(ステップS33)
・近傍観測点のN値・速度構造(ステップS34)
Furthermore, in the preliminary survey process, the following processes are expected to improve accuracy. The accuracy improvement process is not essential.
・ Boring data of the target reinforced concrete building site (Step S13)
・ N-value structure of target reinforced concrete building site (Step S14)
・ PS logging and boring data at nearby observation points (step S33)
・ N value and velocity structure of nearby observation points (step S34)

想定地震による被害想定を行うときに必要とする処理として次のものがある。なお、想定地震による被害想定処理は必須ではない。この想定地震による被害想定処理は、図3に示すフローチャートの部分に該当する。
・想定地震のシナリオの設定(ステップS41)
・断層モデルの設定(ステップS42)
・近傍観測点の中小地震の選定(ステップS43)
・近傍観測点の中小地震動(地表)(ステップS44)
・近傍観測点の中小地震動(基盤)(ステップS45)
・近傍観測点の想定地震動(基盤)(ステップS46)
・近傍観測点の想定地震動(地表)(ステップS47)
・近傍観測点の地下構造詳細モデル(ステップS48)
・地盤の非線形モデル(ステップS49)
The following processes are required when estimating damage due to an assumed earthquake. In addition, the damage estimation process by an assumed earthquake is not essential. The damage estimation process due to the assumed earthquake corresponds to the part of the flowchart shown in FIG.
・ Setting of scenario of assumed earthquake (step S41)
-Fault model setting (step S42)
・ Selection of small and medium earthquakes at nearby observation points (step S43)
・ Small and medium-scale ground motion at nearby observation points (surface) (step S44)
・ Small and medium-scale ground motions at nearby observation points (base) (step S45)
・ Earthquake ground motion at nearby observation points (base) (step S46)
・ Earthquake ground motion at nearby observation points (surface) (step S47)
-Detailed model of underground structure at nearby observation points (step S48)
・ Non-linear model of the ground (Step S49)

一方、推定処理では、必須の処理として次のものがある。
・地震発生(ステップS61)
・近傍観測点の地震記録(ステップS62)
・大久保らの被害評価マトリックス(ステップS70)
On the other hand, in the estimation process, the following processes are essential.
-Earthquake occurrence (step S61)
-Earthquake records at nearby observation points (step S62)
・ Okubo et al. Damage assessment matrix (step S70)

推定処理では、これらの必須の処理から結果が導き出せる処理として、次のものがある。
・近傍観測点の計測震度(ステップS64)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地の計測震度(ステップS69)
・対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定(ステップS71)
In the estimation process, the following processes can be derived from these essential processes.
・ Measured seismic intensity at nearby observation points (step S64)
・ Measured seismic intensity of the target reinforced concrete building site (step S69)
・ Estimation of earthquake damage of target reinforced concrete buildings (step S71)

推定処理では、1質点系の解析をする場合に必要とする処理として次のものがある。
・近傍観測点の地震動(地表)(ステップS65)
・近傍観測点の地震動(基盤)(ステップS66)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地震動(基盤)(ステップS67)
・対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地震動(地表)(ステップS68)
・1質点系弾塑性応答解析(ステップS73)
・塑性率(ステップS74)
In the estimation process, there are the following processes required when analyzing a one-mass system.
・ Seismic motion at nearby observation points (surface) (step S65)
-Ground motion at nearby observation points (base) (step S66)
・ Earthquake motion at the target reinforced concrete building site (base) (step S67)
・ Earthquake motion on the reinforced concrete building site (surface) (step S68)
・ One mass system elasto-plastic response analysis (step S73)
・ Plastic modulus (Step S74)

この実施の形態では、事前の調査等を行うための事前調査処理が行われる。事前調査処理では、ステップS1(対象鉄筋コンクリート造建物の決定)の後、ステップS2(対象鉄筋コンクリート造建物の耐震診断結果)、ステップS8(対象鉄筋コンクリート造建物の微動測定位置の決定)、ステップS13(対象鉄筋コンクリート造建物敷地のボーリングデータ)、ステップS21(近傍観測点の選定)、ステップS41(想定地震のシナリオの設定)に分かれる。このとき、必須の処理は平行して行われ、これらの必須の処理から結果が導き出せる処理は、必須の処理の後で自動的に行われる。以下の分かれる処理も同様である。   In this embodiment, a preliminary survey process for performing a preliminary survey or the like is performed. In the pre-investigation process, after step S1 (determination of target reinforced concrete building), step S2 (result of seismic diagnosis of target reinforced concrete building), step S8 (determination of measurement position of target reinforced concrete building), step S13 (target) It is divided into (boring data of a reinforced concrete building site), step S21 (selection of nearby observation points), and step S41 (setting of scenario of assumed earthquake). At this time, essential processing is performed in parallel, and processing from which a result can be derived from these essential processing is automatically performed after the essential processing. The same processing applies to the following processes.

ステップS1に続いてステップS2を行うと、この後、1質点系の解析を行うか否かの選択により、処理が分かれる。1質点系の解析を行わないとき、ステップS7(対象鉄筋コンクリート造建物のIs(2次診断))の後、推定処理に進む。このとき、推定処理のステップS70で、ステップS7の対象鉄筋コンクリート造建物のIsを用いる。1質点系の解析を行うとき、ステップS3(対象鉄筋コンクリート造建物のCTU・S(2次診断))、ステップS6(対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデル)の後、推定処理に進む。このとき、推定処理のステップS73で、ステップS6で作成した対象鉄筋コンクリート造建物の1質点系モデルを用いる。また、ステップS6では、ステップS3とステップS5とが1つになっているが、これは、後述のステップS5による対象鉄筋コンクリート造建物の減衰定数と、後述のステップS12による対象鉄筋コンクリート造建物の固有周期をステップS6が用いることを示している。以下の合わさる処理も同様である。 When step S2 is performed following step S1, the process is divided depending on whether or not the one-mass point system analysis is performed. When the one-mass system is not analyzed, after step S7 (Is (secondary diagnosis) of the target reinforced concrete building), the process proceeds to the estimation process. At this time, Is of the target reinforced concrete building in step S7 is used in step S70 of the estimation process. When analyzing a one-mass system, after step S3 ( CTUSD of the target reinforced concrete building (secondary diagnosis)) and step S6 (one-mass system model of the target reinforced concrete building), the process proceeds to an estimation process. At this time, in step S73 of the estimation process, the one-mass system model of the target reinforced concrete building created in step S6 is used. In step S6, step S3 and step S5 are combined into one. This is because the attenuation constant of the target reinforced concrete building in step S5 described later and the natural period of the target reinforced concrete building in step S12 described later. Is used in step S6. The same applies to the following processing.

ステップS1に続いてステップS13を行うと、ステップS14(対象鉄筋コンクリート造建物敷地のN値構造)、ステップS17(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地下構造簡略モデル)の後、推定処理に行く。このとき、推定処理のステップS68で、ステップS17で作成した対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地下構造簡略モデルを用いる。また、ステップS17では、ステップS14とステップS16が合わさっている。   If step S13 is performed subsequent to step S1, after step S14 (N-value structure of the target reinforced concrete building site) and step S17 (subsurface structure simplified model of the target reinforced concrete building site), the process proceeds to an estimation process. At this time, in step S68 of the estimation process, the simplified underground structure model of the target reinforced concrete building site created in step S17 is used. In step S17, step S14 and step S16 are combined.

ステップS1に続いてステップS8を行うと、ステップS9(対象鉄筋コンクリート造建物の微動測定)を行う。この後、ステップS4(対象鉄筋コンクリート造建物の上階の微動記録)、ステップS10(対象鉄筋コンクリート造建物の1Fの微動記録)、ステップS15(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地盤の微動記録)に分かれる。ステップS4を行うと、ステップS5(対象鉄筋コンクリート造建物の減衰定数)を行う。この後、ステップS6以降を行う。ステップS10を行うと、ステップS11(対象鉄筋コンクリート造建物の伝達関数)、ステップS12(対象鉄筋コンクリート造建物の固有周期)を行う。ステップS11では、ステップS4、ステップS10、ステップS15が合わさっている。この後、ステップS6以降を行う。ステップS15を行うと、ステップS16(対象鉄筋コンクリート造建物敷地のH/Vスペクトル)を行い、この後、ステップS17以降の処理を行う。   If step S8 is performed subsequent to step S1, step S9 (measurement of fine movement of the target reinforced concrete building) is performed. Thereafter, the process is divided into step S4 (fine movement recording of the upper floor of the target reinforced concrete building), step S10 (1F fine movement recording of the target reinforced concrete building), and step S15 (fine movement recording of the ground of the target reinforced concrete building site). When step S4 is performed, step S5 (attenuation constant of the target reinforced concrete building) is performed. After this, step S6 and subsequent steps are performed. When step S10 is performed, step S11 (transfer function of the target reinforced concrete building) and step S12 (natural period of the target reinforced concrete building) are performed. In step S11, step S4, step S10, and step S15 are combined. After this, step S6 and subsequent steps are performed. When step S15 is performed, step S16 (H / V spectrum of the target reinforced concrete building site) is performed, and thereafter, the processing after step S17 is performed.

ステップS1に続いてステップS21(近傍観測点の選定)を行うと、ステップS22(近傍観測点の地震動(地表))、ステップS29(近傍観測点の微動測定)、ステップS33(近傍観測点のPS検層・ボーリングデータ)、後述のステップS43に分かれる。   When step S21 (selection of nearby observation points) is performed subsequent to step S1, step S22 (earthquake motion of nearby observation points (surface)), step S29 (measurement of fine movements of nearby observation points), step S33 (PS of nearby observation points) (Logging / boring data), which is divided into step S43, which will be described later.

ステップS21に続いてステップS22を行うと、ステップS23(近傍観測点の地震動(基盤))、ステップS27(近傍観測点の計測震度)に分かれる。ステップS23を行うと、ステップS24(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地震動(基盤))、ステップS25(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地震動(地表))、ステップS26(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の計測震度)、ステップS28(2点間の計測震度の差)を行う。ステップS23では、ステップS22とステップS32とが合わさっている。ステップS28の後、推定処理に行く。推定処理のステップS69で、ステップS28の2点間の計測震度の差を用いる。また、ステップS22の後、ステップS27(近傍観測点の計測震度)を行うと、ステップS28以降を行う。ステップS25では、ステップS17とステップS24が合わさっている。   If step S22 is performed following step S21, it will be divided into step S23 (earthquake motion at the nearby observation point (base)) and step S27 (measured seismic intensity at the nearby observation point). When step S23 is performed, step S24 (earthquake motion of the target reinforced concrete building site (base)), step S25 (earthquake motion of the target reinforced concrete building site (ground surface)), step S26 (measured seismic intensity of the target reinforced concrete building site), step S28 (difference in measured seismic intensity between two points) is performed. In step S23, step S22 and step S32 are combined. After step S28, the process goes to estimation processing. In step S69 of the estimation process, the difference in measured seismic intensity between the two points in step S28 is used. If step S27 (measured seismic intensity at a nearby observation point) is performed after step S22, step S28 and subsequent steps are performed. In step S25, step S17 and step S24 are combined.

ステップS21に続いてステップS29を行うと、ステップS30(近傍観測点の地盤の微動記録)、ステップS31(近傍観測点のH/Vスペクトル)、ステップS32(近傍観測点の地下構造簡略モデル)を行う。ステップS32では、ステップS31とステップS34とが合わさっている。ステップS32の後、推定処理に行くと、ステップS66で、ステップS32の近傍観測点の地下構造簡略モデルを用いる。   When step S29 is performed subsequent to step S21, step S30 (fine movement recording of the ground at the nearby observation point), step S31 (H / V spectrum of the nearby observation point), and step S32 (the simplified underground structure model of the nearby observation point) are performed. Do. In step S32, step S31 and step S34 are combined. When the estimation process is performed after step S32, the underground structure simplified model of the nearby observation point in step S32 is used in step S66.

ステップS21に続いてステップS33を行うと、ステップS34(近傍観測点のN値・速度構造)を行う。この後、ステップS32以降を行う。   If step S33 is performed subsequent to step S21, step S34 (N value / velocity structure of neighboring observation points) is performed. Thereafter, step S32 and subsequent steps are performed.

ステップS21に続いて推定処理に行くと、この処理のステップS62に進む。このとき、ステップS21で選定された近傍地震観測点の地震記録を、推定処理のステップS62で用いる。   If the estimation process is continued from step S21, the process proceeds to step S62 of this process. At this time, the earthquake record of the nearby seismic observation point selected in step S21 is used in step S62 of the estimation process.

ところで、ステップS1に続いてステップS41を行うと、ステップS42(断層モデルの設定)、ステップS48(近傍観測点の地下構造詳細モデル)に分かれる。ステップS42を行うと、この後、ステップS43(近傍観測点の中小地震の選定)、ステップS44(近傍観測点の中小地震動(地表))、ステップS45(近傍観測点の中小地震動(基盤))、ステップS46(近傍観測点の想定地震動(基盤))、ステップS47(近傍観測点の想定地震動(地表))を行う。ステップS43では、ステップS42とステップS21とが合わさり、ステップS45ではステップS48とステップS44とが合わさり、ステップS47では、ステップS46と後述のステップS49とが合わさっている。ステップS47の後は推定処理に行く。このとき、推定処理のステップS62の地震記録の代わりに、ステップS47の近傍観測点の想定地震動を推定処理で用いる。また、ステップS41に続いてステップS48を行うと、ステップS49(地盤の非線形モデル)を行うか、または、ステップS45以降を行うかを、選択可能である。ステップS49を行うと、この後、ステップS47以降を行う。さらに、ステップS1に続いてステップS21を行うと、ステップS43以降を行うことが可能である。   By the way, if step S41 is performed subsequent to step S1, it is divided into step S42 (setting of a fault model) and step S48 (detailed model of underground structure of nearby observation points). After performing step S42, step S43 (selection of small and medium earthquakes at nearby observation points), step S44 (small and medium ground motions at nearby observation points (ground surface)), step S45 (small and medium earthquake motions at the nearby observation points (base)), Step S46 (assumed ground motion at the nearby observation point (base)) and step S47 (assumed ground motion at the nearby observation point (ground surface)) are performed. In step S43, step S42 and step S21 are combined, in step S45, step S48 and step S44 are combined, and in step S47, step S46 and later-described step S49 are combined. After step S47, the process goes to estimation processing. At this time, instead of the earthquake record in step S62 of the estimation process, the assumed earthquake motion at the nearby observation point in step S47 is used in the estimation process. Further, when step S48 is performed subsequent to step S41, it is possible to select whether to perform step S49 (non-linear model of the ground) or to perform step S45 and subsequent steps. After step S49, step S47 and subsequent steps are performed. Furthermore, if step S21 is performed following step S1, step S43 and subsequent steps can be performed.

鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法では、地震の発生やシミュレーションがあると、ステップS61(地震発生)、ステップS62(近傍観測点の地震記録)を行う。ステップS62では、ステップS21とステップS61とが合わさっている。ステップS62の後、ステップS63で時刻波形の計算を行わないとき、ステップS64(近傍観測点の計測震度)、ステップS69(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の計測震度)、ステップS70(大久保らの被害評価マトリックス)、ステップS71(対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定)を行う。ステップS69では、ステップS28とステップS64とが合わさり、ステップS70では、ステップS7とステップS69とが合わさっている。   In the method for estimating the earthquake damage of a reinforced concrete building, if an earthquake occurs or a simulation is performed, step S61 (earthquake occurrence) and step S62 (earthquake recording of nearby observation points) are performed. In step S62, step S21 and step S61 are combined. After step S62, when the time waveform is not calculated in step S63, step S64 (measured seismic intensity at the nearby observation point), step S69 (measured seismic intensity at the target reinforced concrete building site), step S70 (Okubo et al. Damage evaluation matrix) ), Step S71 (estimation of earthquake damage of the target reinforced concrete building) is performed. In step S69, step S28 and step S64 are combined, and in step S70, step S7 and step S69 are combined.

また、ステップS63で時刻波形の計算を行うとき、1質点系の解析を行う。つまり、ステップS63の後、ステップS65(近傍観測点の地震動(地表))、ステップS66(近傍観測点の地震動(基盤))、ステップS67(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地震動(基盤))、ステップS68(対象鉄筋コンクリート造建物敷地の地震動(地表))を行う。ステップS66では、ステップS32とステップS65とが合わさり、ステップS68では、ステップS17とステップS67が合わさっている。ステップS68の後、ステップS72で、応答解析を行わないとき、ステップS69〜S71を行う。ステップS72で応答解析を行うとき、ステップS73(1質点系弾塑性応答解析)、ステップS74(塑性率)を行い、この後、ステップS71を行う。ステップS73では、ステップS6とステップS68が合わさっている。   Further, when the time waveform is calculated in step S63, a one-mass point system analysis is performed. That is, after step S63, step S65 (earthquake motion of the nearby observation point (surface)), step S66 (earthquake motion of the nearby observation point (basement)), step S67 (earthquake motion of the target reinforced concrete building site (basement)), step S68. (Seismic ground motion (surface) of the target reinforced concrete building site). In step S66, step S32 and step S65 are combined, and in step S68, step S17 and step S67 are combined. After step S68, when response analysis is not performed in step S72, steps S69 to S71 are performed. When response analysis is performed in step S72, step S73 (one mass point system elastoplastic response analysis) and step S74 (plasticity ratio) are performed, and then step S71 is performed. In step S73, step S6 and step S68 are combined.

このように、この実施の形態による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法では、必須の処理、必須の処理から結果が導き出せる処理であって必須ではない処理、1質点系の解析をする場合に必要とする処理であって必須ではない処理、想定地震による被害想定をする処理であって必須ではない処理に分けて体系化したので、各所で1質点系の解析をするか、また、精度向上の処理をするか等を、選択することが可能であるので、最少の必須の処理で推定処理を可能にする手順や、ステップ数は多くなるが、高精度の推定処理を可能にする手順などを選ぶことができる。   As described above, in the method for estimating earthquake damage of a reinforced concrete building according to this embodiment, it is necessary to analyze the essential processing, the processing that can derive the result from the essential processing, the processing that is not essential, and the analysis of one mass system. The system is divided into processes that are not required and processes that are not required, and processes that are not required and that are not required, so you can analyze one mass system at each location, or improve accuracy. Since it is possible to select whether to perform processing, etc., the procedure that enables estimation processing with the minimum essential processing, the procedure that enables high-precision estimation processing, although the number of steps increases. You can choose.

例えば、最少の必須のテップ数で推定処理をするための手順は、ステップS1(対象鉄筋コンクリート造建物の決定)、ステップS2(対象鉄筋コンクリート造建物の耐震診断結果)、ステップS7(対象鉄筋コンクリート造建物のIs(2次診断))の3ステップの後、推定処理のステップS70(被害評価マトリックス)に行く。このとき、事前調査処理では、ステップS1、ステップS2が必須であり、推定処理では、ステップS61、ステップS62、ステップS70が必須であり、合計で5ステップである。また、例えば、ステップS2(対象鉄筋コンクリート造建物の耐震診断結果)の後で、ステップS3(対象鉄筋コンクリート造建物のCTU・S(2次診断))に行くことにより、1質点系の解析を行うことが可能である。 For example, the procedure for performing the estimation process with the minimum number of required steps is step S1 (determination of target reinforced concrete building), step S2 (result of seismic diagnosis of target reinforced concrete building), step S7 (target reinforced concrete building After 3 steps of Is (secondary diagnosis)), the process goes to step S70 (damage evaluation matrix) of the estimation process. At this time, step S1 and step S2 are essential in the preliminary survey process, and step S61, step S62, and step S70 are essential in the estimation process, which is a total of five steps. Also, for example, after step S2 (result of seismic diagnosis of the target reinforced concrete building), go to step S3 ( CTUSD (secondary diagnosis) of the target reinforced concrete building) to analyze the single mass system. Is possible.

また、この実施の形態によれば、ステップS41〜S49を行うことにより、推定処理で地震記録の代わりに予測地震動を用いるので、発生が想定される将来の地震による被害を、現時点で正確に予測することを可能にする。   In addition, according to this embodiment, by performing steps S41 to S49, predicted earthquake motion is used instead of earthquake records in the estimation process, so that damage due to future earthquakes that are expected to occur is accurately predicted at the present time. Make it possible to do.

つまり、この実施の形態によれば、鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定手法を体系化し、ルーチンワークで被害想定を行うことが可能である。この結果、この実施の形態によれば、対象鉄筋コンクリート造建物の計測震度と対象鉄筋コンクリート造建物の耐震性とを基に被害評価マトリックスを用いて、対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定するか、1質点系を基に弾塑性応答解析で得た塑性率から、対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定するか等の選択や、さらに、想定地震による被害想定を行うときの処理つまりステップS41〜S49を利用するかの選択が行えるので、必要に応じた的確な地震被害の推定を可能にする。   That is, according to this embodiment, it is possible to systematize a method for estimating earthquake damage of a reinforced concrete building, and to make damage assumption by routine work. As a result, according to this embodiment, the earthquake damage of the target reinforced concrete building is estimated using the damage evaluation matrix based on the measured seismic intensity of the target reinforced concrete building and the earthquake resistance of the target reinforced concrete building. From the plasticity ratio obtained by elasto-plastic response analysis based on the mass system, the selection of whether to estimate the earthquake damage of the target reinforced concrete building, and further the processing when performing damage assumption due to the assumed earthquake, that is, steps S41 to S49 Since it is possible to select whether to use it, it is possible to accurately estimate earthquake damage as needed.

また、基準点と対象点では表層地盤等の地盤特性に違いがあると、震度マップは対象地点の正しい震度階を表示しなかった。しかし、この実施の形態によれば、上記a2の「対象鉄筋コンクリート造建物における微動測定」の処理で、つまり、ステップS4、S8〜S10、S15で、対象鉄筋コンクリート造建物の地盤、対象鉄筋コンクリート造建物の微動を測定することにより、観測点の計測震度から対象鉄筋コンクリート造建物の震度を算出し、算出結果を基に対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定することができる。   The seismic intensity map did not display the correct seismic intensity scale of the target point if there was a difference in the ground characteristics such as the surface ground at the reference point and the target point. However, according to this embodiment, in the above-mentioned a2 “Measurement of tremor in the target reinforced concrete building”, that is, in steps S4, S8 to S10, S15, the ground of the target reinforced concrete building, the target reinforced concrete building By measuring microtremors, the seismic intensity of the target reinforced concrete building can be calculated from the measured seismic intensity at the observation point, and the earthquake damage of the target reinforced concrete building can be estimated based on the calculation result.

(実施の形態2)
この実施の形態では、実施の形態1による鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法をコンピュータで使用するために、この方法をソフト化する。このために、例えば1質点系の解析を行わない指示を入力装置から入力すると、ステップS3〜S6と、ステップS10〜S12、ステップS65〜S68、ステップS73、S74を行わないようにして処理を進めていき、また、想定地震による被害想定を行わない指示を入力装置から入力すると、ステップS41〜S49を行わないようにして処理を進めていく。こうした分岐点では、コンピュータの入力装置からの指示で処理を選択する等の改変を行えば、鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法のソフト化を容易に行うことができる。
(Embodiment 2)
In this embodiment, in order to use the method for estimating earthquake damage of a reinforced concrete building according to Embodiment 1 with a computer, this method is softwareized. For this reason, for example, when an instruction not to analyze the one-mass system is input from the input device, the process proceeds without performing steps S3 to S6, steps S10 to S12, steps S65 to S68, and steps S73 and S74. If an instruction not to assume damage assumption due to the earthquake is input from the input device, the process proceeds without performing steps S41 to S49. At such a branch point, if a modification such as selecting a process by an instruction from a computer input device is performed, the method of estimating the earthquake damage of a reinforced concrete building can be easily softwareized.

ステップS1〜S17、ステップS21〜S34、ステップS41〜S47 事前調査処理のステップ
ステップS61〜S74 推定処理のステップ
Steps S1 to S17, Steps S21 to S34, Steps S41 to S47 Steps S61 to S74 of the preliminary survey process Steps of the estimation process

Claims (2)

地震による対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定する鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法であって、
前記対象鉄筋コンクリート造建物の耐震特性のように、地震被害を想定するために必須の事項を得るための第1の手順と、
前記対象鉄筋コンクリート造建物の微動測定のように、1質点系の解析をする場合に必要とする処理と、ボーリングデータ等を利用することで、推定の精度向上が見込まれる処理とを選択的に、かつ、前記第1の手順による処理結果を基に事前に行う第2の手順と、
地震発生による地震記録と前記第2の手順で得られた処理結果とを基に被害評価マトリックスを用いて前記対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定する処理と、前記地震記録と前記第2の手順で得られた処理結果とを基に弾塑性応答解析を行い、該解析で得た塑性率から該対象鉄筋コンクリート造建物の地震被害を推定する処理とを選択的に行う第3の手順と、
を含むことを特徴とする鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法。
A method for estimating the earthquake damage of a reinforced concrete building that estimates the earthquake damage of a target reinforced concrete building caused by an earthquake,
A first procedure for obtaining essential items for assuming earthquake damage, such as the seismic properties of the target reinforced concrete building;
As in the case of microtremor measurement of the target reinforced concrete building, a process that is required when analyzing a one-mass system and a process that is expected to improve estimation accuracy by using boring data, And the 2nd procedure performed beforehand based on the processing result by the 1st procedure,
A process of estimating earthquake damage of the target reinforced concrete building using a damage evaluation matrix based on the earthquake record due to the occurrence of the earthquake and the processing result obtained in the second procedure, the earthquake record and the second procedure A third procedure for selectively performing an elasto-plastic response analysis based on the processing result obtained in step (a), and estimating the earthquake damage of the target reinforced concrete building from the plasticity ratio obtained by the analysis;
A method for estimating seismic damage of reinforced concrete buildings characterized by including
前記第3の手順で用いる地震記録の代わりに、将来発生が想定される地震の予測地震動を用いる、
ことを特徴とする請求項1に記載の鉄筋コンクリート造建物の地震被害の推定方法。
Instead of the earthquake record used in the third procedure, a predicted earthquake motion of an earthquake that is expected to occur in the future is used.
The method for estimating earthquake damage of a reinforced concrete building according to claim 1.
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