JP2020176836A - 建物地震被災度推定装置、建物地震被災度推定装置の利用方法、建物地震被災度推定方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献1に記載された技術では、地表面で観測した地震動の大きさが表層地層の地震動増幅率で除算され、地震計の設置地点に対応する工学的基盤面上の位置での地震動の大きさに変換される。特許文献1に記載された技術では、地震計の設置地点に対応する工学的基盤面上の位置の周囲の基準エリア内の地震動の大きさが、地震計の設置地点に対応する工学的基盤面上の位置での地震動の大きさを基準として推定される。例えば、基準エリアの大きさが地震の震源までの距離に比較して小さければ、基準エリア内では地震動の大きさが同一であるとみなされる。つまり、地表面での推定地点に対応する工学的基盤面上の位置が基準エリア内に存在しているときには、その位置での地震動の大きさが、地震計の設置地点に対応する工学的基盤面上の位置での地震動の大きさと同一であると推定される。
更に、特許文献1に記載された技術では、地表面の推定地点での地震動の大きさを推定するために、表層地層の地震動増幅率が乗算される。表層地層の地震動増幅率は、表層地層の組成や、表層地層の深さに従って変化するため、特許文献1に記載された技術では、例えば重力異常を測定して地表面から工学的基盤面までの深さを推定したり、ボーリングを行って表層地層の深さと組成を調査したりすることによって、表層地層の地震動増幅率が求められる。
ところで、特許文献1に記載された技術では、地震計が設置されていない地点の地震動の大きさを推定することができるものの、その地点に建築されている建物の被災度を推定することができない。また、特許文献1に記載された技術では、システム全体が複雑化してしまい、取り扱われるデータ量が膨大な量になってしまう。
図1は第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の一例を示す図である。
図1に示す例では、建物地震被災度推定装置1は、地震計が設置されていない建物の地震による被災度を推定する。建物地震被災度推定装置1は、地盤特性取得部11と、建物構造特性取得部12と、地震計選択部13と、加速度時間波形取得部14と、第1関係取得部15と、建物地震被災度推定部16とを備えている。
地盤特性取得部11は、地震計が設置されていない建物B(図3参照)の位置の地盤特性を取得する。詳細には、地盤特性取得部11は、建物Bの位置の地盤特性として、建物Bの建築時または建築後に作成された建物Bの位置の地盤データを取得する。
図2に示す例では、地盤特性取得部11が、地震計が設置されていない建物B(図3参照)の位置の地盤特性として、建物Bの建築時または建築後に作成された建物Bの位置の地盤データ(図2に示すボーリング柱状図)を取得する。地盤データは微動観測によるS波速度構造、卓越周期、および建物B近隣のボーリング柱状図を組み合わせても良い。
第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、例えば「国土地盤情報検索サイト」(http://www.kunijiban.pwri.go.jp/viewer/)などによって公開されている複数の位置の地盤特性(ボーリング柱状図)を、地盤特性取得部11が、複数の地震計SM1、SM2、SM3(図3参照)の設置位置の地盤特性として取得する。
図1に示す例では、地盤特性取得部11が、建物Bの位置の地盤特性と地震計SM1、SM2、SM3の設置位置の地盤特性とを取得する際に、建物Bの位置と地震計SM1、SM2、SM3の設置位置との相互の関係を示す位置情報も取得する。
図3および図4に示す例では、位置P1が地震計SM1の設置位置であり、位置P2が地震計SM2の設置位置であり、位置P3が地震計SM3の設置位置である。
つまり、図3および図4に示す例では、地盤特性取得部11が、地震計SM1の設置位置の地盤特性として、地震計SM1の設置位置(位置P1)の公開されている地盤特性(図4(A)に示すボーリング柱状図)を取得する。また、地盤特性取得部11は、地震計SM2の設置位置の地盤特性として、地震計SM2の設置位置(位置P2)の公開されている地盤特性(図4(B)に示すボーリング柱状図)を取得する。更に、地盤特性取得部11は、地震計SM3の設置位置の地盤特性として、地震計SM3の設置位置(位置P3)の公開されている地盤特性(図4(C)に示すボーリング柱状図)を取得する。
他の例では、地盤特性取得部11が、地震計SM1の設置位置の地盤特性として、地震計SM1の設置位置の近傍の位置の公開されている地盤特性(図示せず)を取得し、地震計SM2の設置位置の地盤特性として、地震計SM2の設置位置の近傍の位置の公開されている地盤特性(図示せず)を取得し、地震計SM3の設置位置の地盤特性として、地震計SM3の設置位置の近傍の位置の公開されている地盤特性(図示せず)を取得してもよい。
詳細には、地震計選択部13は、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性(図2に示すボーリング柱状図)と同種の地盤特性(図4(B)に示すボーリング柱状図)を有する位置に設置された地震計SM2を被災度推定用地震計SMTとして選択する。
図2および図4に示す例では、地震計が設置されていない建物Bの位置と地震計SM2の位置とが近接しているため、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性(図2に示すボーリング柱状図)と、地震計SM2の設置位置の地盤特性(図4(B)に示すボーリング柱状図)とがほぼ同一である。つまり、地震計選択部13は、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性(図2に示すボーリング柱状図)とほぼ同一の地盤特性(図4(B)に示すボーリング柱状図)を有する位置に設置された地震計SM2を被災度推定用地震計SMTとして選択する。
他の例(地震計が設置されていない建物Bの位置に近接する位置に設置された地震計が存在しない例)では、地震計選択部13は、複数の地震計から、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性(図2に示すボーリング柱状図)と同一ではないものの、類似した傾向の(つまり、同種の)地盤特性(図示せず)を有する位置に設置された地震計を被災度推定用地震計SMTとして選択する。
第1関係取得部15は、例えば実験などを行うことによって予め作成された建物の構造特性と加速度の時間波形と地震による被災度との関係である第1関係を取得する。
建物地震被災度推定部16は、建物構造特性取得部12によって取得された建物B(図3参照)の構造特性と、加速度時間波形取得部14によって取得された加速度の時間波形(図3中の地震計SM2によって計測された加速度の時間波形)と、第1関係取得部15によって取得された第1関係とに基づいて、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を推定する。
つまり、図1に示す例では、建物Bと地震計SM2との距離が、建物Bと震源地との距離と比較して十分に小さい場合に、地震計SM2の設置位置の地盤特性と同種の地盤特性を有する建物Bの位置において、地震計SM2によって計測された加速度の時間波形とほぼ同一の加速度の時間波形が計測される、という考え方が採用されている。
上述したように、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を簡易な手法によって推定することができる。
一方、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、地盤特性取得部11が、例えば「地盤サポートマップ」(https://supportmap.jp/#14/35.6984/139.8203)などによって公開されている複数の位置の地盤特性(ボーリング柱状図以外のもの)を、複数の地震計SM1、SM2、SM3(図5参照)の設置位置の地盤特性として取得する。
詳細には、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、地盤特性取得部11が、複数の地震計SM1、SM2、SM3(図5参照)の設置位置の地盤特性として、「強い地盤」、「やや強い地盤」、「ふつうの地盤」および「弱い地盤」のいずれかを取得する。
地盤特性取得部11によって利用される「地盤サポートマップ」では、「強い地盤」が「鉄筋コンクリート造、鉄骨造など重い住宅を支えられると評価した地盤」と定義され、
「やや強い地盤」が「鉄骨造や3階建などやや重い住宅を支えられると評価した地盤」と定義され、「ふつうの地盤」が「木造住宅など軽い住宅なら支えられると評価した地盤。やや重い住宅は、地盤対策が必要」と定義され、「弱い地盤」が「何らかの地盤対策が必要と評価した地盤」と定義されている。
図5に示す例では、位置P1が地震計SM1の設置位置であり、位置P2が地震計SM2の設置位置であり、位置P3が地震計SM3の設置位置である。
つまり、図5に示す例では、地盤特性取得部11が、地震計SM1の設置位置の地盤特性として、地震計SM1の設置位置(位置P1)の公開されている地盤特性(「やや強い地盤」)を取得する。また、地盤特性取得部11は、地震計SM2の設置位置の地盤特性として、地震計SM2の設置位置(位置P2)の公開されている地盤特性(「ふつうの地盤」)を取得する。更に、地盤特性取得部11は、地震計SM3の設置位置の地盤特性として、地震計SM3の設置位置(位置P3)の公開されている地盤特性(「弱い地盤」)を取得する。
図5に示す例では、地震計選択部13は、地盤特性取得部11によって取得された建物Bの位置の地盤特性(図2に示すボーリング柱状図)が、「ふつうの地盤」に該当すると判定する。また、地震計選択部13は、建物Bの位置の地盤特性(「ふつうの地盤」)と、地震計SM1の設置位置の地盤特性(「やや強い地盤」)と、地震計SM2の設置位置の地盤特性(「ふつうの地盤」)と、地震計SM3の設置位置の地盤特性(「弱い地盤」)とに基づいて、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、建物Bの地震による被災度の推定に適した地震計である被災度推定用地震計SMT(地震計SM2)を選択する。
つまり、地震計選択部13は、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性(「ふつうの地盤」)と同種の地盤特性(「ふつうの地盤」)を有する位置に設置された地震計SM2を被災度推定用地震計SMTとして選択する。
第1関係取得部15は、例えば実験などを行うことによって予め作成された建物の構造特性と加速度の時間波形と地震による被災度との関係である第1関係を取得する。
建物地震被災度推定部16は、建物構造特性取得部12によって取得された建物B(図5参照)の構造特性と、加速度時間波形取得部14によって取得された加速度の時間波形(図5中の地震計SM2によって計測された加速度の時間波形)と、第1関係取得部15によって取得された第1関係とに基づいて、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を推定する。
つまり、図5に示す例では、建物Bと地震計SM2との距離が、建物Bと震源地との距離と比較して十分に小さい場合に、地震計SM2の設置位置の地盤特性(「ふつうの地盤」)と同種の地盤特性(「ふつうの地盤」)を有する建物Bの位置において、地震計SM2によって計測された加速度の時間波形とほぼ同一の加速度の時間波形が計測される、という考え方が採用されている。
上述したように、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例においても、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を簡易な手法によって推定することができる。
詳細には、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例では、地盤特性取得部11が、複数の地震計SM1、SM2、SM3(図6参照)の設置位置の地盤特性として、「揺れやすさ_大」、「揺れやすさ_やや大〜大」、「揺れやすさ_やや大」、「揺れやすさ_中」および「揺れやすさ_小」のいずれかを取得する。
地盤特性取得部11によって利用される「マップリドットネット」では、「揺れやすさ_大」の例として「高潮、洪水などの防御のため高く盛土した土地」、「水部を干して陸地化した土地」、「過去の海底が陸化した平坦地、河口部にあって粘土等からなる平地」、「自然堤防などの背後にある相対的に低い箇所。低湿地。」、「河川流路の跡」が挙げられている。また、「揺れやすさ_やや大〜大」の例として、「土を盛って造成された、平地及び斜面」が挙げられ、「揺れやすさ_やや大」の例として、「山地などを切り開いた農耕地」、「台地・段丘などに細水流や地下水の働きによって出来た低い所」、「約1万年前から現在までに出来た台地」、「河川の氾濫により形成された平坦地」、「河川の氾濫により運ばれた砂等が、堆積して出来た微高地」、「波浪、沿岸流、風によって運ばれた砂からなる小丘」、「周囲の土地より川床が高い河川。その周辺の微高地。」が挙げられている。また、「揺れやすさ_中」の例として、「約1万年以前に出来た台地」、「溶岩により形成された台地や時代区分が明瞭でないもの」、「山麓部に堆積した砂礫等で出来た扇状の地形」、「山麓部に堆積した岩屑等で出来ている地形」、「山体の一部が土塊として移動した地形」が挙げられ、「揺れやすさ_小」の例として、「山地などを切り開いた平地」、「山地・丘陵などの傾斜地」、「崖」、「地すべりの上部に出来た崖」が挙げられている。
図6に示す例では、位置P1が地震計SM1の設置位置であり、位置P2が地震計SM2の設置位置であり、位置P3が地震計SM3の設置位置である。
つまり、図6に示す例では、地盤特性取得部11が、地震計SM1の設置位置の地盤特性として、地震計SM1の設置位置(位置P1)の公開されている地盤特性(「揺れやすさ_小」)を取得する。また、地盤特性取得部11は、地震計SM2の設置位置の地盤特性として、地震計SM2の設置位置(位置P2)の公開されている地盤特性(「揺れやすさ_中」)を取得する。更に、地盤特性取得部11は、地震計SM3の設置位置の地盤特性として、地震計SM3の設置位置(位置P3)の公開されている地盤特性(「揺れやすさ_やや大」)を取得する。
図6に示す例では、地震計選択部13は、地盤特性取得部11によって取得された建物Bの位置の地盤特性(図2に示すボーリング柱状図)が、「揺れやすさ_中」に該当すると判定する。また、地震計選択部13は、建物Bの位置の地盤特性(「揺れやすさ_中」)と、地震計SM1の設置位置の地盤特性(「揺れやすさ_小」)と、地震計SM2の設置位置の地盤特性(「揺れやすさ_中」)と、地震計SM3の設置位置の地盤特性(「揺れやすさ_やや大」)とに基づいて、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、建物Bの地震による被災度の推定に適した地震計である被災度推定用地震計SMT(地震計SM2)を選択する。
つまり、地震計選択部13は、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性(「揺れやすさ_中」)と同種の地盤特性(「揺れやすさ_中」)を有する位置に設置された地震計SM2を被災度推定用地震計SMTとして選択する。
第1関係取得部15は、例えば実験などを行うことによって予め作成された建物の構造特性と加速度の時間波形と地震による被災度との関係である第1関係を取得する。
建物地震被災度推定部16は、建物構造特性取得部12によって取得された建物B(図6参照)の構造特性と、加速度時間波形取得部14によって取得された加速度の時間波形(図6中の地震計SM2によって計測された加速度の時間波形)と、第1関係取得部15によって取得された第1関係とに基づいて、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を推定する。
つまり、図6に示す例では、建物Bと地震計SM2との距離が、建物Bと震源地との距離と比較して十分に小さい場合に、地震計SM2の設置位置の地盤特性(「揺れやすさ_中」)と同種の地盤特性(「揺れやすさ_中」)を有する建物Bの位置において、地震計SM2によって計測された加速度の時間波形とほぼ同一の加速度の時間波形が計測される、という考え方が採用されている。
上述したように、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例においても、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を簡易な手法によって推定することができる。
そのため、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例〜第3例では、地盤特性が考慮されない場合よりも高精度に、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を推定することができる。
図7に示す例では、ステップS11において、地盤特性取得部11が、地震計が設置されていない建物B(図3参照)の位置の地盤特性と、地震計が設置されていない建物Bの位置とは異なる位置である複数の地震計SM1、SM2、SM3(図3参照)の設置位置の地盤特性とを取得する。
また、ステップS12において、建物構造特性取得部12は、地震計が設置されていない建物B(図3参照)の構造特性を取得する。
次いで、ステップS13では、地震計選択部13が、ステップS11において取得された建物Bの位置の地盤特性と複数の地震計SM1、SM2、SM3の設置位置の地盤特性とに基づいて、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、建物Bの地震による被災度の推定に適した地震計である被災度推定用地震計SMTを選択する。
次いで、ステップS14では、加速度時間波形取得部14が、地震発生時に被災度推定用地震計SMTによって計測された加速度の時間波形を取得する。
また、ステップS15では、第1関係取得部15が、例えば実験などを行うことによって予め作成された建物の構造特性と加速度の時間波形と地震による被災度との関係である第1関係を取得する。
次いで、ステップS16では、建物地震被災度推定部16が、ステップS12において取得された建物B(図3参照)の構造特性と、ステップS14において取得された加速度の時間波形と、ステップS15において取得された第1関係とに基づいて、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を推定する。
以下、本発明の建物地震被災度推定装置、建物地震被災度推定装置の利用方法、建物地震被災度推定方法およびプログラムの第2実施形態について説明する。
第2実施形態の建物地震被災度推定装置1は、後述する点を除き、上述した第1実施形態の建物地震被災度推定装置1と同様に構成されている。従って、第2実施形態の建物地震被災度推定装置1によれば、後述する点を除き、上述した第1実施形態の建物地震被災度推定装置1と同様の効果を奏することができる。
一方、第2実施形態の建物地震被災度推定装置1では、地盤特性取得部11が、複数の地震計SM1、SM2、SM3(図3参照)の設置位置の地盤特性として、事前調査によって得られた複数の地震計SM1、SM2、SM3の設置位置の地盤特性(例えば図4に示すボーリング柱状図)を取得する。
詳細には、第2実施形態の建物地震被災度推定装置1では、地盤特性取得部11は、地震発生時に、地震計SM1が設置されている建物(図示せず)の建築時または建築後に作成された地震計SM1の設置位置のボーリング柱状図(図4(A)参照)と、地震計SM2が設置されている建物(図示せず)の建築時または建築後に作成された地震計SM2の設置位置のボーリング柱状図(図4(B)参照)と、地震計SM3が設置されている建物(図示せず)の建築時または建築後に作成された地震計SM3の設置位置のボーリング柱状図(図4(C)参照)とを取得する。
詳細には、地震計選択部13は、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性(図2に示すボーリング柱状図)と同種の地盤特性(図4(B)に示すボーリング柱状図)を有する位置に設置された地震計SM2を被災度推定用地震計SMTとして選択する。
一方、第2実施形態の建物地震被災度推定装置1では、加速度時間波形取得部14が、地震発生時に被災度推定用地震計SMTによって計測された加速度の時間波形として、被災度推定用地震計SMTから提供された加速度データ(つまり、一般には公開されていない加速度データ)を取得する。
第2実施形態の建物地震被災度推定装置1では、建物地震被災度推定部16は、建物構造特性取得部12によって取得された建物B(図3参照)の構造特性と、加速度時間波形取得部14によって取得された加速度の時間波形(図3中の地震計SM2によって計測され、第2実施形態の建物地震被災度推定装置1に提供された加速度の時間波形)と、第1関係取得部15によって取得された第1関係とに基づいて、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を推定する。
つまり、第2実施形態の建物地震被災度推定装置1では、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例〜第3例と同様に、建物Bと地震計SM2との距離が、建物Bと震源地との距離と比較して十分に小さい場合に、地震計SM2の設置位置の地盤特性と同種の地盤特性を有する建物Bの位置において、地震計SM2によって計測された加速度の時間波形とほぼ同一の加速度の時間波形が計測される、という考え方が採用されている。
上述したように、第2実施形態の建物地震被災度推定装置1では、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を簡易な手法によって推定することができる。
以下、本発明の建物地震被災度推定装置、建物地震被災度推定装置の利用方法、建物地震被災度推定方法およびプログラムの第3実施形態について説明する。
第3実施形態の建物地震被災度推定装置1は、後述する点を除き、上述した第1実施形態の建物地震被災度推定装置1と同様に構成されている。従って、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1によれば、後述する点を除き、上述した第1実施形態の建物地震被災度推定装置1と同様の効果を奏することができる。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、地盤特性取得部11は、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性として、建物Bの位置における特定の深さの平均S波速度を取得する。建物Bの位置における特定の深さの平均S波速度として、例えば、防災科学技術研究所の地震ハザードステーション「J−SHISを使って地震や地盤についての情報を調べるには?」において「コンボボックスから『30m平均S波速度』を選択すると地表から深さ30mまでの平均S波速度(AVS30)の分布が表示されます。」として提供されている「30m平均S波速度」(http://www.j-shis.bosai.go.jp/usage)が取得される。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、地盤特性取得部11は、地震計SM1(図3参照)の設置位置の地盤特性として、地震計SM1の設置位置における特定の深さの平均S波速度を取得する。また、地盤特性取得部11は、地震計SM2(図3参照)の設置位置の地盤特性として、地震計SM2の設置位置における特定の深さの平均S波速度を取得する。更に、地盤特性取得部11は、地震計SM3(図3参照)の設置位置の地盤特性として、地震計SM3の設置位置における特定の深さの平均S波速度を取得する。地震計SM1、SM2、SM3の設置位置における特定の深さの平均S波速度として、例えば、防災科学技術研究所の地震ハザードステーション「J−SHISを使って地震や地盤についての情報を調べるには?」において「コンボボックスから『30m平均S波速度』を選択すると地表から深さ30mまでの平均S波速度(AVS30)の分布が表示されます。」として提供されている「30m平均S波速度」(http://www.j-shis.bosai.go.jp/usage)が取得される。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、地震計選択部13が、地盤特性取得部11によって取得された建物Bの位置の地盤特性(建物Bの位置における特定の深さの平均S波速度)と複数の地震計SM1、SM2、SM3の設置位置の地盤特性(地震計SM1、SM2、SM3の設置位置における特定の深さの平均S波速度)とに基づいて、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、建物Bの地震による被災度の推定に適した地震計である被災度推定用地震計SMT(例えば地震計SM2)を選択する。
詳細には、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、地震計選択部13が、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、建物Bの位置の地盤特性と同種の地盤特性を有する位置に設置された地震計を被災度推定用地震計SMTとして選択する。つまり、地震計選択部13は、地震計SM1の設置位置における特定の深さの平均S波速度、地震計SM2の設置位置における特定の深さの平均S波速度、および、地震計SM3の設置位置における特定の深さの平均S波速度のうちから、建物Bの位置における特定の深さの平均S波速度と同種(同等)のものを選択する。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、加速度時間波形取得部14が、地震発生時に被災度推定用地震計SMTによって計測された加速度の時間波形として、被災度推定用地震計SMTから提供された加速度データ(つまり、一般には公開されていない加速度データ)を取得する。
第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、建物地震被災度推定部16は、建物構造特性取得部12によって取得された建物B(図3参照)の構造特性と、加速度時間波形取得部14によって取得された加速度の時間波形(被災度推定用地震計SMTとしての地震計SM2によって計測され、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1に提供された加速度の時間波形)と、第1関係取得部15によって取得された第1関係とに基づいて、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を推定する。
つまり、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例〜第3例と同様に、建物Bと被災度推定用地震計SMTとしての地震計SM2との距離が、建物Bと震源地との距離と比較して十分に小さい場合に、地震計SM2の設置位置の地盤特性と同種の地盤特性を有する建物Bの位置において、地震計SM2によって計測された加速度の時間波形とほぼ同一の加速度の時間波形が計測される、という考え方が採用されている。
上述したように、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例では、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を簡易な手法によって推定することができる。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、地盤特性取得部11は、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性として、建物Bの位置における表層から工学的基盤までの深さと、建物Bの位置における地盤増幅率とを取得する。建物Bの位置における地盤増幅率として、例えば、防災科学技術研究所の地震ハザードステーション「J−SHISを使って地震や地盤についての情報を調べるには?」において「『表層地盤』タブをクリックし、コンボボックスから『地盤増幅率』を選択すると工学的基盤(Vs=400m/s)から地表に至る最大速度の増幅率の分布が表示されます。」として提供されている「地盤増幅率」(http://www.j-shis.bosai.go.jp/usage)が取得される。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、地盤特性取得部11は、地震計SM1(図3参照)の設置位置の地盤特性として、地震計SM1の設置位置における表層から工学的基盤までの深さと、地震計SM1の設置位置における地盤増幅率とを取得する。また、地盤特性取得部11は、地震計SM2(図3参照)の設置位置の地盤特性として、地震計SM2の設置位置における表層から工学的基盤までの深さと、地震計SM2の設置位置における地盤増幅率とを取得する。更に、地盤特性取得部11は、地震計SM3(図3参照)の設置位置の地盤特性として、地震計SM3の設置位置における表層から工学的基盤までの深さと、地震計SM3の設置位置における地盤増幅率とを取得する。地震計SM1、SM2、SM3の設置位置における地盤増幅率として、例えば、防災科学技術研究所の地震ハザードステーション「J−SHISを使って地震や地盤についての情報を調べるには?」において「『表層地盤』タブをクリックし、コンボボックスから『地盤増幅率』を選択すると工学的基盤(Vs=400m/s)から地表に至る最大速度の増幅率の分布が表示されます。」として提供されている「地盤増幅率」(http://www.j-shis.bosai.go.jp/usage)が取得される。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、地震計選択部13が、地盤特性取得部11によって取得された建物Bの位置の地盤特性(建物Bの位置における地盤増幅率)と複数の地震計SM1、SM2、SM3の設置位置の地盤特性(地震計SM1、SM2、SM3の設置位置における地盤増幅率)とに基づいて、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、建物Bの地震による被災度の推定に適した地震計である被災度推定用地震計SMT(例えば地震計SM2)を選択する。
詳細には、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、地震計選択部13が、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、建物Bの位置の地盤特性と同種の地盤特性を有する位置に設置された地震計を被災度推定用地震計SMTとして選択する。つまり、地震計選択部13は、地震計SM1の設置位置における地盤増幅率、地震計SM2の設置位置における地盤増幅率、および、地震計SM3の設置位置における地盤増幅率のうちから、建物Bの位置における地盤増幅率と同種(同等)のものを選択する。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、加速度時間波形取得部14が、地震発生時に被災度推定用地震計SMTによって計測された加速度の時間波形として、被災度推定用地震計SMTから提供された加速度データ(つまり、一般には公開されていない加速度データ)を取得する。
第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、建物地震被災度推定部16は、建物構造特性取得部12によって取得された建物B(図3参照)の構造特性と、加速度時間波形取得部14によって取得された加速度の時間波形(被災度推定用地震計SMTとしての地震計SM2によって計測され、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1に提供された加速度の時間波形)と、第1関係取得部15によって取得された第1関係とに基づいて、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を推定する。
つまり、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例〜第3例と同様に、建物Bと被災度推定用地震計SMTとしての地震計SM2との距離が、建物Bと震源地との距離と比較して十分に小さい場合に、地震計SM2の設置位置の地盤特性と同種の地盤特性を有する建物Bの位置において、地震計SM2によって計測された加速度の時間波形とほぼ同一の加速度の時間波形が計測される、という考え方が採用されている。
上述したように、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第2例では、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を簡易な手法によって推定することができる。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例では、地盤特性取得部11は、地震計が設置されていない建物Bの位置の地盤特性として、建物Bの位置における卓越周期を取得する。建物Bの位置における卓越周期として、例えば、内閣府の「南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動に関する報告」の図20の「地盤モデルから算出した1次固有周期の分布」などに公開されている「卓越周期」(http://www.bousai.go.jp/jishin/nankai/pdf/jishinnankai20151217_02.pdf)が取得される。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例では、地盤特性取得部11は、地震計SM1(図3参照)の設置位置の地盤特性として、地震計SM1の設置位置における卓越周期を取得する。また、地盤特性取得部11は、地震計SM2(図3参照)の設置位置の地盤特性として、地震計SM2の設置位置における卓越周期を取得する。更に、地盤特性取得部11は、地震計SM3(図3参照)の設置位置の地盤特性として、地震計SM3の設置位置における卓越周期を取得する。地震計SM1、SM2、SM3の設置位置における卓越周期として、例えば、内閣府の「南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動に関する報告」の図20の「地盤モデルから算出した1次固有周期の分布」などに公開されている「卓越周期」(http://www.bousai.go.jp/jishin/nankai/pdf/jishinnankai20151217_02.pdf)が取得される。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例では、地震計選択部13が、地盤特性取得部11によって取得された建物Bの位置の地盤特性(建物Bの位置における卓越周期)と複数の地震計SM1、SM2、SM3の設置位置の地盤特性(地震計SM1、SM2、SM3の設置位置における卓越周期)とに基づいて、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、建物Bの地震による被災度の推定に適した地震計である被災度推定用地震計SMT(例えば地震計SM2)を選択する。
詳細には、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例では、地震計選択部13が、複数の地震計SM1、SM2、SM3から、建物Bの位置の地盤特性と同種の地盤特性を有する位置に設置された地震計を被災度推定用地震計SMTとして選択する。つまり、地震計選択部13は、地震計SM1の設置位置における卓越周期、地震計SM2の設置位置における卓越周期、および、地震計SM3の設置位置における卓越周期のうちから、建物Bの位置における卓越周期と同種(同等)のものを選択する。
一方、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例では、加速度時間波形取得部14が、地震発生時に被災度推定用地震計SMTによって計測された加速度の時間波形として、被災度推定用地震計SMTから提供された加速度データ(つまり、一般には公開されていない加速度データ)を取得する。
第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例では、建物地震被災度推定部16は、建物構造特性取得部12によって取得された建物B(図3参照)の構造特性と、加速度時間波形取得部14によって取得された加速度の時間波形(被災度推定用地震計SMTとしての地震計SM2によって計測され、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1に提供された加速度の時間波形)と、第1関係取得部15によって取得された第1関係とに基づいて、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を推定する。
つまり、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例では、第1実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1例〜第3例と同様に、建物Bと被災度推定用地震計SMTとしての地震計SM2との距離が、建物Bと震源地との距離と比較して十分に小さい場合に、地震計SM2の設置位置の地盤特性と同種の地盤特性を有する建物Bの位置において、地震計SM2によって計測された加速度の時間波形とほぼ同一の加速度の時間波形が計測される、という考え方が採用されている。
上述したように、第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第3例では、地震計が設置されていない建物Bの地震による被災度を簡易な手法によって推定することができる。
他の例では、地震計選択部13が、被災度推定用地震計SMTとして複数の地震計を選択してもよい。この例では、加速度時間波形取得部14が、地震発生時に被災度推定用地震計SMTとしての複数の地震計のそれぞれによって計測された加速度の時間波形を取得する。また、建物地震被災度推定部16は、複数の地震計のそれぞれによって計測された加速度の時間波形に基づいて、複数の地震計のそれぞれに対応する建物Bの地震による被災度を推定する。更に、建物地震被災度推定部16は、複数の地震計のそれぞれに対応する建物Bの地震による被災度(つまり、複数の被災度の値)と、複数の地震計のそれぞれの設置位置とに基づいて、建物Bの地震による被災度の平均値を算出する。詳細には、建物地震被災度推定部16は、例えば、建物Bと複数の地震計のそれぞれとの位置関係に基づいて、複数の地震計のそれぞれに対応する建物Bの地震による被災度の重み付けを行うことによって、建物Bの地震による被災度の平均値を算出する。
図8に示す例では、第1〜第3実施形態の建物地震被災度推定装置1が、被災対応システム2に適用されている。
被災対応システム2は、取得部21と、算出部22と、作成部23とを備えている。取得部21は、建物の地震による被災度と初期対応(例えば、建物の実際の被災状況の確認や居住者の安否確認など)に必要な人員数との関係である第2関係を取得する。第2関係は、例えば被災対応システム2の外部において予め作成されている。
算出部22は、第1〜第3実施形態の建物地震被災度推定装置1によって推定された建物Bの地震による被災度と、取得部21によって取得された第2関係とに基づいて、初期対応に必要な人員数を算出する。詳細には、算出部22は、建物Bを含む所定のエリア内の複数の建物(図示せず)間の移動にかかる時間、または、複数の建物間の距離を反映させて、初期対応に必要な人員数を算出する。なお、算出にあたっては、建物の規模(例えば、延べ床面積や階数など)を反映させてもよい。
作成部23は、算出部22によって算出された人員数を反映させた被災対応計画を作成する。詳細には、作成部23は、建物Bのみに関する被災対応計画を作成するのではなく、建物Bを含む所定のエリア内の複数の建物に対する被災対応計画を作成する。
第1〜第3実施形態の建物地震被災度推定装置1の第1適用例では、複数の建物が地震によって被災した場合に、現地調査すべき建物の優先順位を容易に決めることができ、被災後の対応計画立案を容易にすることができる。
図9に示す例では、第1〜第3実施形態の建物地震被災度推定装置1が、アラートシステム3に適用されている。
アラートシステム3は、取得部31と、算出部32と、送信部33とを備えている。取得部31は、建物の地震による被災度と被災建物の倒壊危険性との関係である第3関係を取得する。第3関係は、例えば被災対応システム2の外部において予め作成されている。
算出部32は、第1〜第3実施形態の建物地震被災度推定装置1によって推定された建物Bの地震による被災度と、取得部31によって取得された第3関係とに基づいて、建物Bの倒壊危険性を算出する。
送信部33は、算出部32によって算出された建物Bの倒壊危険性が閾値を超えた場合に建物Bの所有者または居住者の端末装置(図示せず)にアラートを送信する。
アラートシステム3が、建物Bの倒壊危険性のみならず、建物Bの周囲の建物(図示せず)の倒壊危険性も把握している場合には、送信部33が、建物Bの周囲の建物の倒壊危険性の情報を含めて、建物Bの所有者または居住者の端末装置にアラートを送信する。詳細には、送信部33は、建物Bの所有者または居住者の端末装置のディスプレイの中央に建物Bが表示される地図データを送信する。その結果、建物Bの所有者または居住者の端末装置のディスプレイには、建物Bが中央に配置された地図が表示される。また、その端末装置のディスプレイに表示される地図には、建物Bの周囲の建物(倒壊危険性が高い建物、倒壊危険性が低い建物など)も含まれる。
建物Bの所有者または居住者は、その端末装置のディスプレイに表示される建物Bの周囲の倒壊危険性が高い建物、倒壊危険性が低い建物の情報を参考にして、建物Bからの避難ルート、あるいは、建物Bへの帰宅ルートを決定することができる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
Claims (14)
- 建物の地震による被災度を推定する建物地震被災度推定装置であって、
前記建物の位置の地盤特性と、前記建物の位置とは異なる位置である複数の地震計の設置位置の地盤特性とを取得する地盤特性取得部と、
前記建物の構造特性を取得する建物構造特性取得部と、
前記地盤特性取得部によって取得された前記建物の位置の地盤特性と前記複数の地震計の設置位置の地盤特性とに基づいて、前記複数の地震計から、前記建物の地震による被災度の推定に適した地震計である被災度推定用地震計を選択する地震計選択部と、
地震発生時に前記被災度推定用地震計によって計測された加速度の時間波形を取得する加速度時間波形取得部と、
予め作成された建物の構造特性と加速度の時間波形と地震による被災度との関係である第1関係を取得する第1関係取得部と、
前記建物構造特性取得部によって取得された前記建物の構造特性と、前記加速度時間波形取得部によって取得された加速度の時間波形と、前記第1関係取得部によって取得された前記第1関係とに基づいて、前記建物の地震による被災度を推定する建物地震被災度推定部とを備える、
建物地震被災度推定装置。 - 前記地震計選択部は、
前記複数の地震計から、
前記建物の位置の地盤特性と同種の地盤特性を有する位置に設置された地震計を前記被災度推定用地震計として選択する、
請求項1に記載の建物地震被災度推定装置。 - 前記地盤特性取得部は、
前記建物の位置の地盤特性として、前記建物の建築時または建築後に作成された前記建物の位置の地盤データを取得する、
請求項2に記載の建物地震被災度推定装置。 - 前記地盤特性取得部は、
前記複数の地震計の設置位置の地盤特性として、
前記複数の地震計の設置位置、または、前記複数の地震計の設置位置の近傍の位置の、公開されている地盤データを取得し、
前記加速度時間波形取得部は、
前記地震発生時に前記被災度推定用地震計によって計測された加速度の時間波形として、
公開されている加速度データを取得する、
請求項3に記載の建物地震被災度推定装置。 - 前記地盤特性取得部は、
前記複数の地震計の設置位置の地盤特性として、
事前調査によって得られた前記複数の地震計の設置位置の地盤データを取得する、
請求項3に記載の建物地震被災度推定装置。 - 前記地盤特性取得部は、
前記建物の位置の地盤特性および前記複数の地震計の設置位置の地盤特性として、
前記建物の位置および前記複数の地震計の設置位置における特定の深さの平均S波速度、
前記建物の位置および前記複数の地震計の設置位置における表層から工学的基盤までの深さ、
前記建物の位置および前記複数の地震計の設置位置における地盤増幅率、および、
前記建物の位置および前記複数の地震計の設置位置の卓越周期のいずれかを取得する、
請求項3に記載の建物地震被災度推定装置。 - 前記地震計選択部が、前記被災度推定用地震計として複数の地震計を選択する場合に、
前記加速度時間波形取得部は、地震発生時に前記被災度推定用地震計としての前記複数の地震計のそれぞれによって計測された加速度の時間波形を取得し、
前記建物地震被災度推定部は、前記複数の地震計のそれぞれによって計測された加速度の時間波形に基づいて、前記複数の地震計のそれぞれに対応する前記建物の地震による被災度を推定し、
更に、前記建物地震被災度推定部は、前記複数の地震計のそれぞれに対応する前記建物の地震による被災度と、前記複数の地震計のそれぞれの設置位置とに基づいて、前記建物の地震による被災度の平均値を算出する、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の建物地震被災度推定装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の建物地震被災度推定装置の利用方法であって、
予め作成された建物の地震による被災度と初期対応に必要な人員数との関係である第2関係を取得する取得ステップと、
前記建物地震被災度推定部によって推定された前記建物の地震による被災度と、前記取得ステップにおいて取得された前記第2関係とに基づいて、初期対応に必要な人員数を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された人員数を反映させた被災対応計画を作成する作成ステップとを備え、
前記作成ステップにおいて算出される前記被災対応計画は、前記建物を含む所定のエリア内の複数の建物に対するものである、
建物地震被災度推定装置の利用方法。 - 前記算出ステップでは、前記複数の建物間の移動にかかる時間、または、前記複数の建物間の距離を反映させて、初期対応に必要な人員数が算出される、
請求項8に記載の建物地震被災度推定装置の利用方法。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の建物地震被災度推定装置の利用方法であって、
予め作成された建物の地震による被災度と被災建物の倒壊危険性との関係である第3関係を取得する取得ステップと、
前記建物地震被災度推定部によって推定された前記建物の地震による被災度と、前記取得ステップにおいて取得された前記第3関係とに基づいて、前記建物の倒壊危険性を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された前記建物の倒壊危険性が閾値を超えた場合に前記建物の所有者または居住者の端末装置にアラートを送信する送信ステップとを備える、
建物地震被災度推定装置の利用方法。 - 前記送信ステップでは、前記建物の周囲の建物の倒壊危険性が送信される、
請求項10に記載の建物地震被災度推定装置の利用方法。 - 前記送信ステップでは、
前記端末装置のディスプレイの中央に前記建物が表示される地図データが送信される、
請求項11に記載の建物地震被災度推定装置の利用方法。 - 建物の地震による被災度を推定する建物地震被災度推定方法であって、
前記建物の位置の地盤特性と、前記建物の位置とは異なる位置である複数の地震計の設置位置の地盤特性とを取得する地盤特性取得ステップと、
前記建物の構造特性を取得する建物構造特性取得ステップと、
前記地盤特性取得ステップにおいて取得された前記建物の位置の地盤特性と前記複数の地震計の設置位置の地盤特性とに基づいて、前記複数の地震計から、前記建物の地震による被災度の推定に適した地震計である被災度推定用地震計を選択する地震計選択ステップと、
地震発生時に前記被災度推定用地震計によって計測された加速度の時間波形を取得する加速度時間波形取得ステップと、
予め作成られた建物の構造特性と加速度の時間波形と地震による被災度との関係である第1関係を取得する第1関係取得ステップと、
前記建物構造特性取得ステップにおいて取得された前記建物の構造特性と、前記加速度時間波形取得ステップにおいて取得された加速度の時間波形と、前記第1関係取得ステップにおいて取得された前記第1関係とに基づいて、前記建物の地震による被災度を推定する建物地震被災度推定ステップとを備える、
建物地震被災度推定方法。 - コンピュータに、
建物の位置の地盤特性と、前記建物の位置とは異なる位置である複数の地震計の設置位置の地盤特性とを取得する地盤特性取得ステップと、
前記建物の構造特性を取得する建物構造特性取得ステップと、
前記地盤特性取得ステップにおいて取得された前記建物の位置の地盤特性と前記複数の地震計の設置位置の地盤特性とに基づいて、前記複数の地震計から、前記建物の地震による被災度の推定に適した地震計である被災度推定用地震計を選択する地震計選択ステップと、
地震発生時に前記被災度推定用地震計によって計測された加速度の時間波形を取得する加速度時間波形取得ステップと、
予め作成られた建物の構造特性と加速度の時間波形と地震による被災度との関係である第1関係を取得する第1関係取得ステップと、
前記建物構造特性取得ステップにおいて取得された前記建物の構造特性と、前記加速度時間波形取得ステップにおいて取得された加速度の時間波形と、前記第1関係取得ステップにおいて取得された前記第1関係とに基づいて、前記建物の地震による被災度を推定する建物地震被災度推定ステップと
を実行させるためのプログラム。
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