JP5131673B2 - Deterioration prediction method and deterioration diagnosis method of elastoplastic energy absorber - Google Patents
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Description
本発明は、例えばプレファブ化された建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体の劣化予測方法及び劣化診断方法に関するものである。 The present invention relates to a deterioration prediction method and a deterioration diagnosis method of a standardized elastic-plastic energy absorber for a prefabricated building, for example.
建物の地震による被害予測、或いは建物の地震発生時の被害推定について、特に弾塑性エネルギー吸収体が耐力要素として装備される建物における弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値の予測、推定を的確に且つ早急に行うことにより弾塑性エネルギー吸収体の劣化を診断する技術が望まれている。 With regard to damage prediction due to earthquakes in buildings, or damage estimation at the time of building earthquakes, it is particularly important to accurately predict and estimate the cumulative damage value of elastic-plastic energy absorbers in buildings equipped with elastic-plastic energy absorbers as load-bearing elements. A technique for diagnosing deterioration of an elasto-plastic energy absorber by performing it quickly is desired.
例えば、特開２００５−３５１７４２号公報（特許文献１）には、弾塑性エネルギー吸収体に塗布された塗料の剥離状態で弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を推定出来ることが記載されている。 For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2005-351742 (Patent Document 1) describes that the cumulative damage value of an elastoplastic energy absorber can be estimated in a peeled state of a paint applied to the elastoplastic energy absorber.
また、日本建築学会構造系論文集No562、p159〜p166(非特許文献１）には、弾塑性エネルギー吸収体の損傷評価方法の記載が有り、地震による荷重変形履歴が影響することが記載されている。 In addition, the Architectural Institute of Japan, No. 562, p159-p166 (Non-patent Document 1) describes a damage evaluation method for an elastoplastic energy absorber, and describes that load deformation history due to an earthquake affects it. Yes.
しかしながら、前述の特許文献１の技術では、地震発生後に塗装の剥離状態を調べ、弾塑性エネルギー吸収体の損傷を推定するには、該弾塑性エネルギー吸収体が埋設された建物の内壁を破壊しなければならないという問題がある。 However, in the technique of the above-mentioned Patent Document 1, in order to investigate the peeling state of the paint after the earthquake and estimate the damage of the elastic-plastic energy absorber, the inner wall of the building in which the elastic-plastic energy absorber is embedded is destroyed. There is a problem of having to.
また、非特許文献１の技術では、想定する地震に対しての時刻歴応答解析が必要となるが、時刻歴応答解析は解析に用いた地震波に対する個別解であり、そのばらつきの影響を除去するためには多数の地震波による解析が必要となるという問題があった。 Further, the technique of Non-Patent Document 1 requires time history response analysis for an assumed earthquake, but the time history response analysis is an individual solution for the seismic wave used for the analysis, and removes the influence of the variation. For this purpose, there is a problem that analysis by a large number of seismic waves is required.
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、地震による弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を解析により予測すると共に、地震波の波形、建物強度によらずに弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を予測、推定出来る弾塑性エネルギー吸収体の劣化予測方法及び劣化診断方法を提供せんとするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to predict the accumulated damage value of an elastic-plastic energy absorber due to an earthquake by analysis, and to determine the elastic-plastic energy regardless of the waveform of the earthquake wave and the strength of the building. It is intended to provide an elastic-plastic energy absorber deterioration prediction method and deterioration diagnosis method capable of predicting and estimating the cumulative damage value of the absorber.
前記目的を達成するための本発明に係る弾塑性エネルギー吸収体の劣化予測方法は、建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体の劣化予測方法であって、想定地震の地震波を位相差分分布に変換して標準偏差を算出し、前記想定地震により発生した前記弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量を算出し、前記想定地震波の標準偏差と、前記想定地震を受けた弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、予め作成した模擬地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、該模擬地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係を当該地震の位相差分分布に変換して得られる標準偏差に基いて特定した相関関係情報とから前記想定地震を受けた場合の弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を予測することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for predicting deterioration of an elastic-plastic energy absorber according to the present invention is a method for predicting deterioration of a standardized elastic-plastic energy absorber for a building, wherein a seismic wave of an assumed earthquake is phase difference distribution To calculate the standard deviation, calculate the maximum displacement of the elastoplastic energy absorber generated by the assumed earthquake, and calculate the standard deviation of the assumed earthquake wave and the elastoplastic energy absorber subjected to the assumed earthquake. and the maximum displacement, the maximum displacement of the elasto-plastic energy absorber generated by simulating earthquake previously prepared, a phase difference between the seismic correlation between the cumulative damage value elastoplastic energy absorber that attributable to the simulated earthquake be characterized by predicting the cumulative damage value elastoplastic energy absorber when the correlated information identified based on the standard deviation obtained by converting the distributed receiving the scenario earthquake .
また、本発明に係る弾塑性エネルギー吸収体の劣化診断方法は、建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体の劣化診断方法であって、実地震の地震波を位相差分分布に変換して標準偏差を算出し、前記実地震を受けた前記建物の弾塑性エネルギー吸収体の塑性変形量、前記建物の内外装被害調査又は予め建物に設置した加速度センサから当該弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量を推定し、前記実地震波の標準偏差と、前記実地震を受けた弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、予め作成した模擬地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、該模擬地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係を当該地震の位相差分分布に変換して得られる標準偏差に基いて特定した相関関係情報とから前記実地震を受けた弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を演算することを特徴とする。 The elastoplastic energy absorber deterioration diagnosis method according to the present invention is a standardized elastoplastic energy absorber deterioration diagnosis method for buildings, which converts a seismic wave of an actual earthquake into a phase difference distribution as a standard. Calculate the deviation, the amount of plastic deformation of the elasto-plastic energy absorber of the building subjected to the actual earthquake, the maximum amount of displacement of the elasto-plastic energy absorber from the internal / exterior damage survey of the building or the acceleration sensor installed in the building in advance Estimating the standard deviation of the actual seismic wave, the maximum displacement of the elastoplastic energy absorber subjected to the actual earthquake, the maximum displacement of the elastoplastic energy absorber generated by the simulated earthquake prepared in advance , and the simulation From the correlation information specified based on the standard deviation obtained by converting the correlation with the cumulative damage value of the elasto-plastic energy absorber caused by the earthquake into the phase difference distribution of the earthquake, Characterized by calculating the cumulative damage value elastoplastic energy absorber undergoing.
ここで、地震のタイプとは、活断層の変動によって断層が相互にズレる震源の浅い内陸直下型地震と、海洋にある巨大なプレート（岩板）が陸側のプレートの下に沈み込む海溝の近くでプレート境界で滑りが生じて起きる海溝型地震と、更にはその中間型とに大別することが出来る。 Here, the types of earthquakes are shallow inland earthquakes with epicenters where the faults deviate from each other due to active fault fluctuations, and the trenches where a huge plate (rock plate) in the ocean sinks under the plate on the land side. It can be broadly divided into a trench-type earthquake that occurs near the plate boundary and a middle-type earthquake.
ここで、弾塑性エネルギー吸収体の劣化の診断を行なうために用いる累積損傷値とは、疲労破壊や延性破壊による金属の疲労寿命を評価する線形累積損傷則（Miner則）に基づいて求められた値であり、「累積損傷値＝１」を限界値とする。 Here, the cumulative damage value used for diagnosing the deterioration of the elastoplastic energy absorber was determined based on the linear cumulative damage law (Miner law) that evaluates the fatigue life of metals due to fatigue fracture and ductile fracture. This value is “cumulative damage value = 1” as a limit value.
ここで、地震により発生する最大変位量とは、例えば、建物躯体の下階梁と上階梁との間の水平方向の変位量等の最大層間変位量(cm)、柱と梁との間の角度等の最大変位角（rad)、弾塑性エネルギー吸収体等の最大せん断変形量（cm)等が適用出来る。 Here, the maximum displacement generated by an earthquake is, for example, the maximum interlayer displacement (cm) such as the horizontal displacement between the lower floor beam and the upper floor beam of the building frame, between the column and the beam. The maximum displacement angle (rad) of the angle, the maximum shear deformation (cm) of the elastic-plastic energy absorber, etc. can be applied.
ここで、規格化された弾塑性エネルギー吸収体とは、その形状、材料が規格化されており、更にはその疲労寿命特性から累積損傷値を求めることが出来る弾塑性エネルギー吸収体を言う。 Here, the standardized elastoplastic energy absorber means an elastoplastic energy absorber whose shape and material are standardized and further, the cumulative damage value can be obtained from its fatigue life characteristics.
上記構成によれば、想定地震による弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量を想定すると共に、その想定地震の地震のタイプを予測し、その結果、その想定地震による規格化された弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値が予測出来、その予測結果により、その建物の安全性を推定することが出来る。 According to the above configuration, the maximum amount of displacement of the elasto-plastic energy absorber due to the assumed earthquake is assumed, and the type of the earthquake of the assumed earthquake is predicted. As a result, the normalized elasto-plastic energy absorber due to the assumed earthquake The cumulative damage value can be predicted, and the safety of the building can be estimated from the prediction result.
また、規格化された弾塑性エネルギー吸収体を採用した建物において地震が発生した時、発生した地震による弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量を求めると共に、その実地震波を解析して地震のタイプを求め、その結果、予め設定された前記地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、該地震に起因する前記弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係を用いることで、建物を非破壊で、その実地震による規格化された弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を推定することが出来る。 In addition, when an earthquake occurs in a building that uses a standardized elasto-plastic energy absorber, the maximum displacement of the elasto-plastic energy absorber due to the earthquake is determined, and the actual seismic wave is analyzed to determine the type of earthquake. As a result, by using the correlation between the preset maximum amount of displacement of the elastic-plastic energy absorber generated by the earthquake and the cumulative damage value of the elastic-plastic energy absorber caused by the earthquake, Non-destructive, it is possible to estimate the cumulative damage value of the standardized elastic-plastic energy absorber due to the actual earthquake.
また、地震のタイプ毎に、該模擬地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、該模擬地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係を異なる複数の地震波の波形及び／または異なる複数の建物強度に応じて複数プロットし、そのプロットされた最大変位量に対する累積損傷値群を包絡する上限曲線をとり、この安全側の曲線を最大変位量と弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係として設定しているので、地震波の波形や建物強度によらずに弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を予測、推定することが出来る。 For each type of earthquake, the correlation between the maximum displacement of the elasto-plastic energy absorber caused by the simulated earthquake and the cumulative damage value of the elasto-plastic energy absorber caused by the simulated earthquake is different for a plurality of seismic waves. Multiple plots are plotted according to the waveform and / or different building strengths, and an upper limit curve enclosing the cumulative damage value group for the plotted maximum displacement is taken, and this safe curve is taken as the maximum displacement and elastoplastic energy absorption. Since it is set as a correlation with the accumulated damage value of the body, it is possible to predict and estimate the accumulated damage value of the elastic-plastic energy absorber regardless of the waveform of the seismic wave and the building strength.
また、建物にどれだけの量の弾塑性エネルギー吸収体を採用すれば良いかの設計が容易になり、地震発生時には弾塑性エネルギー吸収体の劣化推定が容易に出来る。 In addition, it is easy to design how much elasto-plastic energy absorber should be used in the building, and it is easy to estimate the deterioration of the elasto-plastic energy absorber when an earthquake occurs.
図により本発明に係る弾塑性エネルギー吸収体の劣化予測方法及び劣化診断方法の一実施形態を具体的に説明する。図１は弾塑性エネルギー吸収体を有する弾塑性エネルギー架構体を耐力要素として装備した耐力壁の構成を示す図、図２は弾塑性エネルギー吸収体の一例を示す図、図３は地震のタイプ別に作成した模擬地震波の一例を示す図、図４及び図５は位相差分分布の標準偏差毎に作成された模擬地震の地震のタイプ毎に、異なる複数の地震波の波形及び異なる複数の建物強度に応じてプロットされた最大変位量に対する累積損傷値群を包絡する上限曲線を、該地震により発生する最大変位量と、該地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係として設定する様子を示す図、図６は実地震の波形を修正した後にフーリエ変換して求めた位相差分分布を示す図、図７は位相差分分布の極値の求め方を説明する図、図８は各地震波の位相差分分布と正規分布との関係を示す図、図９〜図11は弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と累積損傷値との相関関係を活用するフローチャート、図12は弾塑性エネルギー吸収体の劣化診断装置の構成を示す制御系のブロック図、図13は弾塑性エネルギー吸収体の劣化シミュレーション装置の構成を示す制御系のブロック図、図14は弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値が所定の値よりも大きい場合に弾塑性エネルギー架構体の数量を変更する様子を示すフローチャートである。 An embodiment of a deterioration prediction method and a deterioration diagnosis method of an elastic-plastic energy absorber according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. 1 is a diagram showing the structure of a bearing wall equipped with an elasto-plastic energy frame having an elasto-plastic energy absorber as a proof element, FIG. 2 is a diagram showing an example of an elasto-plastic energy absorber, and FIG. FIG. 4 and FIG. 5 show examples of the simulated earthquake wave created, and FIG. 4 and FIG. 5 correspond to different earthquake wave waveforms and different building strengths for each type of simulated earthquake created for each standard deviation of the phase difference distribution. The upper limit curve enveloping the cumulative damage value group with respect to the maximum displacement amount plotted as above is set as a correlation between the maximum displacement amount caused by the earthquake and the cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber resulting from the earthquake FIG. 6 is a diagram showing a phase difference distribution obtained by performing Fourier transform after correcting a waveform of an actual earthquake, FIG. 7 is a diagram for explaining how to obtain an extreme value of the phase difference distribution, and FIG. Seismic FIGS. 9 to 11 are flowcharts showing the relationship between the phase difference distribution and the normal distribution, FIGS. 9 to 11 are flowcharts utilizing the correlation between the maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber and the cumulative damage value, and FIG. 12 is the elastoplastic energy absorber. FIG. 13 is a block diagram of a control system showing the configuration of an elastoplastic energy absorber deterioration simulation device, and FIG. 14 is a diagram showing a predetermined cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber. It is a flowchart which shows a mode that the quantity of an elastic-plastic energy frame is changed when larger than a value.
図１及び図２において、Ａは建物の構造体に装備される耐力要素の一例として、中低層住宅の鉄骨建物に取り付けられる耐震要素である。１は上下梁であり、２は上下梁１間に立て付けられた左右柱である。３は上下梁１間に左右柱２に添え付けて立て付けられた主枠体であり、４は主枠体３間の中央部に水平に設置された連結枠材である。 In FIG. 1 and FIG. 2, A is a seismic element attached to a steel building of a medium- and low-rise housing as an example of a load-bearing element equipped in a building structure. Reference numeral 1 denotes an up-and-down beam, and 2 denotes left and right pillars erected between the upper and lower beams 1. Reference numeral 3 denotes a main frame body attached to the left and right columns 2 between the upper and lower beams 1, and reference numeral 4 denotes a connecting frame member installed horizontally at the center between the main frame bodies 3.
耐震要素Ａは主枠体３、連結枠体５、弾塑性エネルギー吸収体６、連結部材７、及び斜め枠体８からなり、連結枠材４は、主枠体３に接続される左右の連結枠体５と、中央に配置される建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体６とが連結部材７によって連結されており、該連結部材７には、前記左右の主枠体３に一端が接続されて斜めに設置される複数の斜め枠体８が接続されている。 The seismic element A includes a main frame 3, a connecting frame 5, an elastic-plastic energy absorber 6, a connecting member 7, and an oblique frame 8, and the connecting frame member 4 is connected to the main frame 3 on the left and right sides. A frame body 5 and a standardized elastic-plastic energy absorber 6 for a building arranged in the center are connected by a connecting member 7, and the connecting member 7 is connected to the left and right main frame bodies 3 at one end. Are connected to each other, and a plurality of oblique frames 8 that are installed obliquely are connected.
本実施形態では、例えば、上下梁１及び主枠体３をＨ形鋼（例えば、ＳＳ４００）、左右柱２を角形鋼管、連結枠体５を角形鋼管（例えば、ＳＴＫＲ４００）、弾塑性エネルギー吸収体６を低降伏点鋼板（高延性熱延軟鋼板）、連結部材７を鋼板（例えば、ＳＳ４００）、斜め枠体８を丸形鋼管（例えば、ＳＴＫ４００）等により構成されており、弾塑性エネルギー吸収体６と連結部材７とは、図２に示すように、トルシア型高力ボルト９（例えば、Ｍ１６（Ｓ１０Ｔ））等により固定され、他の部材は互いに溶接によって一体的に組み立てられている。 In the present embodiment, for example, the upper and lower beams 1 and the main frame 3 are H-shaped steel (for example, SS400), the left and right columns 2 are rectangular steel pipes, the connecting frame 5 is a rectangular steel pipe (for example, STKR400), and an elastic-plastic energy absorber. 6 is a low yield point steel plate (highly ductile hot rolled mild steel plate), the connecting member 7 is a steel plate (for example, SS400), the slanted frame body 8 is a round steel pipe (for example, STK400), etc. As shown in FIG. 2, the body 6 and the connecting member 7 are fixed by a Torcia type high strength bolt 9 (for example, M16 (S10T)) or the like, and the other members are integrally assembled with each other by welding.
図２に示す実施形態では、例えば、弾塑性エネルギー吸収体６を高延性熱延軟鋼板を断面コ字形状で図２に示す形状にプレス加工して成形されており、板厚４．２mm、全長２００mm、両端部の幅１１０mm、中央部のくびれの幅３３．４mm、起立片の高さ１４mmで構成されている。またくびれの両端拡張部には拘束部材10がトルシア型高力ボルト９等により固定されており、弾塑性エネルギー吸収体６のくびれの中央部に集中して塑性変形が起きるように構成されている。 In the embodiment shown in FIG. 2, for example, the elastoplastic energy absorber 6 is formed by pressing a highly ductile hot rolled mild steel sheet into a shape shown in FIG. It consists of a total length of 200 mm, a width of 110 mm at both ends, a width of the constriction of 33.4 mm at the center, and a height of the standing piece of 14 mm. In addition, a constraining member 10 is fixed to both ends of the constriction by a torcia type high-strength bolt 9 or the like, and is configured so that plastic deformation is concentrated on the central portion of the constriction of the elastic-plastic energy absorber 6. .
弾塑性エネルギー吸収体６の素材となる低降伏点鋼材は、一般には、鉄と炭素、その他の微量のマンガン、ニッケル、リン、イオウ等の元素の合金で構成され、炭素を始め、鉄以外の元素の含有量を減らし、純鉄に近づけたり、結晶の粒子を大きくしたり、ニオブ（Ｎｂ）等の特殊な元素を微量添加することで、低降伏点鋼材を作ることが出来る。 The low-yield point steel material that is the material of the elastoplastic energy absorber 6 is generally composed of an alloy of elements such as iron and carbon and other trace amounts of manganese, nickel, phosphorus, sulfur, etc. Low yield point steel can be made by reducing the element content, bringing it closer to pure iron, increasing the crystal grains, or adding a small amount of special elements such as niobium (Nb).
一般の鋼材と比較した低降伏点鋼材の機械的性質は、降伏点が半分程度低められ、伸び能力を高めて、引っ張り強さを低めている。そして、一般の鋼材と同じ高い剛性を有しながら、降伏点が低いので同じ力に対して少ない変形段階から降伏するので、一般の鋼材が弾性変形にとどまる変形量において、塑性歪みエネルギーで振動エネルギーを吸収することが出来る。従って、低降伏点鋼材は、小変形時のエネルギー吸収量が一般の鋼材よりも大きくなる。 The mechanical properties of low yield point steel materials compared to general steel materials are such that the yield point is lowered by about half, the elongation capacity is increased, and the tensile strength is lowered. And since it has the same high rigidity as a general steel material, it yields from a small deformation stage for the same force because the yield point is low. Can be absorbed. Therefore, the low yield point steel material has a larger amount of energy absorption at the time of small deformation than a general steel material.
一方、一般の鋼材を用いた構造と同じ強度になるだけ鋼材の使用量を増して、低降伏点鋼材を用いて構造体を作ると、伸び能力の高い分だけ破壊までの塑性歪みエネルギーが増すので大地震時の耐震性が向上する。 On the other hand, increasing the amount of steel used to achieve the same strength as a structure using ordinary steel, and making a structure using steel with a low yield point increases the plastic strain energy up to fracture by the amount of high elongation capacity. Therefore, the earthquake resistance at the time of a large earthquake is improved.
従って、連結枠材４を左右の連結枠体５と、中央の弾塑性エネルギー吸収体６とを接続して構成することで、力学的性質の大きく異なる一般の鋼材と、低降伏点鋼材を組み合わせて使い分けることで構造物としての力学的挙動を設計者の意図通りコントロールすることが可能となる。 Therefore, by connecting the left and right connecting frame bodies 5 and the central elastic-plastic energy absorber 6 to form the connecting frame material 4, a general steel material having greatly different mechanical properties and a low yield point steel material are combined. By using them properly, it is possible to control the mechanical behavior as a structure as designed by the designer.
連結枠材４の中央部に配置された弾塑性エネルギー吸収体６は、地震等により鉄骨軸組に作用する所定値を越える外力を受けると、他の部位よりも先に降伏し、塑性変形するように設計された塑性体で構成されている。そして、この弾塑性エネルギー吸収体６の材質，長さ，形状等を適当に変える等してエネルギー吸収量が明確になるように降伏耐力が設計されている。 When the elastic-plastic energy absorber 6 disposed in the central portion of the connecting frame member 4 receives an external force exceeding a predetermined value acting on the steel frame due to an earthquake or the like, it yields before other parts and plastically deforms. It is composed of a plastic body designed as follows. The yield strength is designed so that the amount of energy absorption becomes clear by appropriately changing the material, length, shape, etc. of the elastic-plastic energy absorber 6.
弾塑性エネルギー吸収体６は、図５に示すように、地震により発生する該弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量（本実施形態では「最大層間変位量」を採用している）と、該地震に起因する該弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値との相関関係が予め設定されており、その相関関係は地震のタイプをパラメータとしている。そして、その地震のタイプのパラメータは、地震の地震波データをフーリエ変換して得られた位相差分分布の標準偏差σとしている。 As shown in FIG. 5, the elastoplastic energy absorber 6 has a maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber 6 caused by an earthquake (in this embodiment, “maximum interlayer displacement amount”), A correlation with the cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber 6 caused by an earthquake is set in advance, and the correlation uses the type of earthquake as a parameter. The earthquake type parameter is the standard deviation σ of the phase difference distribution obtained by Fourier transforming the seismic wave data of the earthquake.
図４に示すように、模擬地震の地震のタイプ毎に該模擬地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量（最大層間変位量）と、該模擬地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値との関係を異なる複数の地震波の波形毎及び異なる複数の建物強度毎に時刻歴応答解析しそれぞれについてプロットし、そのプロットされた最大変位量（最大層間変位量）に対する累積損傷値群を包絡する上限曲線Ｌを、地震により発生する最大変位量と、該地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値との相関関係として設定する。 As shown in FIG. 4, the maximum displacement amount (maximum interlayer displacement amount) of the elastic-plastic energy absorber 6 generated by the simulated earthquake for each type of simulated earthquake, and the elastic-plastic energy absorber caused by the simulated earthquake Analysis of time history response analysis for each of several different seismic wave waveforms and different building strengths for the relationship with the cumulative damage value in Fig. 6, plotted for each, and cumulative damage for the plotted maximum displacement (maximum interlayer displacement) The upper limit curve L that envelops the value group is set as a correlation between the maximum amount of displacement caused by the earthquake and the cumulative damage value of the elastic-plastic energy absorber 6 caused by the earthquake.
そして、図４で求めた模擬地震の地震のタイプ毎の上限曲線Ｌを図５に示すように地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量（最大層間変位量）と、該地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値との相関曲線として作成し、これを利用して建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体６の劣化診断を行うことが出来る。 The upper limit curve L for each type of simulated earthquake obtained in FIG. 4 is the maximum displacement amount (maximum interlayer displacement amount) of the elastoplastic energy absorber 6 generated by the earthquake as shown in FIG. It is created as a correlation curve with the cumulative damage value of the resulting elastoplastic energy absorber 6 and can be used to diagnose deterioration of the standardized elastoplastic energy absorber 6 for buildings.
即ち、図５の相関曲線に基づいて、想定地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量（最大層間変位量）に基づいて、該想定地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値を予測することにより耐力要素として建物に装備された弾塑性エネルギー吸収体６の劣化を診断する。 That is, based on the correlation curve of FIG. 5, based on the maximum displacement (maximum interlayer displacement) of the elastic-plastic energy absorber 6 generated by the assumed earthquake, the accumulation of the elastic-plastic energy absorber 6 resulting from the assumed earthquake. By predicting the damage value, the deterioration of the elastic-plastic energy absorber 6 installed in the building as a load bearing element is diagnosed.
このような構成において、鉄骨建物が大きな地震力を受けると、先ず、弾塑性エネルギー吸収体６が降伏点に達して塑性変形し、他は殆ど損傷されないで済む。交換する場合には、図１に示す塑性変形等した弾塑性エネルギー吸収体６を有する耐震要素Ａを左右柱２から取り外し、新しい弾塑性エネルギー吸収体６を取り付けた耐震要素Ａを左右柱２に固定するだけで鉄骨軸組を当初の状態に容易に復元させることが出来る。 In such a configuration, when the steel building is subjected to a large seismic force, the elastic-plastic energy absorber 6 first reaches the yield point and undergoes plastic deformation, and the rest is hardly damaged. When exchanging, the seismic element A having the elastoplastic energy absorber 6 plastically deformed as shown in FIG. 1 is removed from the left and right columns 2, and the seismic element A to which the new elastoplastic energy absorber 6 is attached is changed to the left and right columns 2. The steel frame can be easily restored to its original state simply by fixing.
また、この弾塑性エネルギー吸収体６のみを新しいものに交換する場合には、図２に示す高力ボルト９を外して地震等の外力により塑性変形し、或いは破断した弾塑性エネルギー吸収体６を連結部材７から取り外し、新しい弾塑性エネルギー吸収体６を高力ボルト９によって連結部材７に固定するだけで耐震要素Ａ及び鉄骨軸組を当初の状態に容易に復元させることが出来る。 Further, when only the elastoplastic energy absorber 6 is replaced with a new one, the elastoplastic energy absorber 6 which has been deformed plastically by an external force such as an earthquake by removing the high strength bolt 9 shown in FIG. The seismic element A and the steel frame can be easily restored to the original state by simply removing the elastic member 6 from the connecting member 7 and fixing the new elastic-plastic energy absorber 6 to the connecting member 7 with high-strength bolts 9.
耐震要素Ａは主枠体３、連結枠体５、弾塑性エネルギー吸収体６、連結部材７、及び斜め枠体８、拘束部材10を含んで一体的に組み立てられる。 The seismic element A is integrally assembled including the main frame 3, the connecting frame 5, the elastic-plastic energy absorber 6, the connecting member 7, the oblique frame 8, and the restraining member 10.
共立出版により発行された「鋼構造の性能と設計（桑村仁・著）」によると、疲労寿命の推定にはマイナー則に基づき、式：Ｄ＝Σ（ｎ／Ｎ）で定義される累積損傷値で評価し、Ｄ＝１で破断とすることが記載されている。累積損傷値を求めるためには累積損傷値を求める弾塑性エネルギー吸収体６の試料を数本用意し、予め、異なる振幅での定振幅載荷を行って調べておく。 According to the “Performance and Design of Steel Structures (Author Hitoshi Kuwamura)” published by Kyoritsu Shuppan, the fatigue life is estimated based on the minor rule, and the cumulative damage defined by the formula: D = Σ (n / N) The evaluation is based on the value, and it is described that the fracture occurs when D = 1. In order to obtain the cumulative damage value, several samples of the elastoplastic energy absorber 6 for which the cumulative damage value is to be obtained are prepared, and inspected in advance by performing constant amplitude loading with different amplitudes.
また実地震等で耐震要素Ａが損傷を受けた場合には、クロス、石膏ボード等の内装材やシーリング材、外壁等の外装材も損傷を受ける。その損傷の程度は建物が変形した振幅の大きさと相関があることが分かっている。よって、内装材や外装材の位置ズレや変形、損傷状態から弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量を推定できる。実地震データを解析して地震のタイプをきめる。その最大変位量と地震のタイプに基づいて、地震により発生する最大変位量と、地震に起因する前記弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係を用いることで、該実地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値を推定することにより耐力要素として建物に装備された弾塑性エネルギー吸収体６の劣化を診断することが出来る。 Further, when the seismic element A is damaged due to an actual earthquake or the like, interior materials such as cloth and gypsum board, sealing materials, and exterior materials such as outer walls are also damaged. It has been found that the degree of damage correlates with the amplitude of the deformation of the building. Therefore, the maximum displacement amount of the elastic-plastic energy absorber 6 can be estimated from the positional deviation, deformation, and damage state of the interior material and exterior material. Analyze actual earthquake data to determine the type of earthquake. Based on the maximum displacement amount and the type of earthquake, the correlation between the maximum displacement amount caused by the earthquake and the cumulative damage value of the elasto-plastic energy absorber due to the earthquake is used to cause the actual earthquake. By estimating the cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber 6, it is possible to diagnose the deterioration of the elastoplastic energy absorber 6 installed in the building as a strength element.
最近では防災技術研究所が提供する「Ｋ−ｎｅｔ」等を中心に強震動観測網が充実しており、実地震発生直後から地震観測データの入手が容易に出来る。また、中央防災会議や防災技術研究所（Ｊ−ＳＨＩＳ）等ではシナリオ地震動の波形等も公開されており、想定地震の地震波データを容易に取得することが出来る。 Recently, the strong ground motion observation network has been enhanced centering on “K-net” provided by the National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, making it easy to obtain earthquake observation data immediately after the occurrence of an actual earthquake. In addition, the scenario earthquake motion waveform and the like are also disclosed at the Central Disaster Prevention Council and the Disaster Prevention Technology Research Institute (J-SHIS), and the seismic wave data of the assumed earthquake can be easily acquired.
本実施形態では、活断層の変動によって断層が相互にズレる震源の浅い内陸直下型地震、或いは海洋にある巨大なプレート（岩板）が陸側のプレートの下に沈み込む海溝の近くでプレート境界で滑りが生じて起きる海溝型地震等の実地震の地震のタイプの分類方法として図６に示す位相差分分布を用いている。 In this embodiment, the plate boundary is close to the trench where the earthquake is a shallow inland earthquake where the faults deviate from each other due to active fault variations, or a huge plate (rock plate) in the ocean sinks under the plate on the land side. The phase difference distribution shown in FIG. 6 is used as a method for classifying the type of earthquake of an actual earthquake such as a trench-type earthquake caused by slippage.
ここで、模擬地震の位相差分分布を正規分布と仮定し、模擬地震の地震のタイプをその標準偏差σをパラメータとして設定する。模擬地震のパラメータとしては、例えば、図３に示すように、地震波の全データ時間を１６３．８４秒、位相差分分布の平均値を８１．９２秒、位相差分を０〜−２πとした時、直下型地震の地震波の標準偏差σは図３（ａ）に示すように０．０４π、中間型１地震の地震波の標準偏差σは図３（ｂ）に示すように０．１５π、中間型２地震の地震波の標準偏差σは図３（ｃ）に示すように０．２５π、海溝型地震の地震波の標準偏差σは図３（ｄ）に示すように０．４０πである。 Here, assuming that the phase difference distribution of the simulated earthquake is a normal distribution, the type of earthquake of the simulated earthquake is set with its standard deviation σ as a parameter. As parameters of the simulated earthquake, for example, as shown in FIG. 3, when the total data time of the seismic wave is 163.84 seconds, the average value of the phase difference distribution is 81.92 seconds, and the phase difference is 0 to −2π, The standard deviation σ of the seismic wave of the direct earthquake is 0.04π as shown in FIG. 3A, and the standard deviation σ of the seismic wave of the intermediate type 1 earthquake is 0.15π as shown in FIG. The standard deviation σ of the seismic wave of the earthquake is 0.25π as shown in FIG. 3 (c), and the standard deviation σ of the seismic wave of the subduction earthquake is 0.40π as shown in FIG. 3 (d).
このように設定した地震のタイプのそれぞれについて、地震波の位相差分の標準偏差σがそれぞれの値になるように異なる模擬地震波を３０波ずつ作成する。 For each of the earthquake types set in this way, 30 different simulated seismic waves are created so that the standard deviation σ of the phase difference of the seismic wave becomes the respective value.
また、模擬地震波を用いた解析では、中低層鉄骨造建物の１階〜３階の各階層に対応して３質点系のせん断ばねモデルを用いて時刻歴応答解析を行う。せん断ばねには、耐力パネル、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）帳壁、石膏ボード等を考慮する。 In the analysis using simulated seismic waves, a time history response analysis is performed using a three-mass system shear spring model corresponding to each of the first to third floors of a medium- and low-rise steel building. For shear springs, load-bearing panels, lightweight cellular concrete (ALC) wall, gypsum board, etc. are considered.
地震のタイプ毎にその位相差分分布に対応して作成した振動の加速度波形からなる各地震波を入力した応答解析の一例を図４に示す。解析では累積損傷値が０．０５以上１．０以下の範囲（累積損傷値の最大値を「１．０」とする）で複数の結果が得られるように降伏せん断力係数をパラメータとしている。また、地震のタイプが図４（ｂ）に示すような海溝型地震になるに従い、設定した模擬地震では累積損傷値が１．０に至らない場合が生じるが、この場合には入力振幅の割り増しにより結果を得た。 FIG. 4 shows an example of a response analysis in which each seismic wave composed of a vibration acceleration waveform created corresponding to the phase difference distribution is input for each type of earthquake. In the analysis, the yield shear force coefficient is used as a parameter so that a plurality of results can be obtained when the cumulative damage value is in the range of 0.05 to 1.0 (the maximum value of the cumulative damage value is “1.0”). In addition, as the earthquake type becomes a trench type earthquake as shown in FIG. 4B, the cumulative damage value may not reach 1.0 in the set simulated earthquake. In this case, the input amplitude is increased. The result was obtained.
図４（ａ），（ｂ）において、任意の１地震波について強度を変化させて時刻歴応答解析して得られた弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量（最大層間変位量）と累積損傷値との関係を求めると略同一曲線上に分布する。 4 (a) and 4 (b), the maximum displacement amount (maximum interlayer displacement amount) and cumulative damage value of the elastic-plastic energy absorber 6 obtained by analyzing the time history response by changing the intensity for any one seismic wave. When the relationship is obtained, they are distributed on substantially the same curve.
図５は図４に示す地震のタイプ毎の弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量（最大層間変位量）と累積損傷値との相関関係において複数プロットした上限値の近似曲線である上限曲線Ｌを用いて地震のタイプ毎の弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量（最大層間変位量）と累積損傷値との相関関係を地震波の位相差分分布の標準偏差σ（図の左側からσ＝０．４０π，０．２５π，０．１５π，０．０４π）毎に示したものである。 FIG. 5 shows an upper limit curve L that is an approximate curve of the upper limit values plotted in the correlation between the maximum displacement amount (maximum interlayer displacement amount) of the elastoplastic energy absorber 6 for each earthquake type shown in FIG. 4 and the cumulative damage value. The correlation between the maximum displacement (maximum interlayer displacement) of the elastoplastic energy absorber 6 for each earthquake type and the cumulative damage value is expressed as the standard deviation σ of the phase difference distribution of the seismic wave (σ = 0 from the left side of the figure) .40π, 0.25π, 0.15π, 0.04π).
一方、実地震データから地震のタイプを判別し、図５の最大変位量と累積損傷値の相関関係から実地震の地震のタイプに応じた相関関係を選択するためには、実地震波の位相差分分布の標準偏差をより正確に計算するために、実地震データを次のように修正することが好ましい。 On the other hand, in order to discriminate the type of earthquake from the actual earthquake data and select the correlation according to the type of earthquake of the actual earthquake from the correlation between the maximum displacement amount and the cumulative damage value in FIG. In order to calculate the standard deviation of the distribution more accurately, it is preferable to correct the actual earthquake data as follows.
図６（ａ），図８（ａ）は１９９５年に発生した兵庫県南部地震の地震波の位相差分分布の一例であり、図６（ｂ），図８（ｂ）は１９５２年に発生したKern County地震の地震波の位相差分分布の一例であり、図６（ｃ），図８（ｃ）は１９６８年に発生した十勝沖地震の地震波の位相差分分布の一例である。 6 (a) and 8 (a) are examples of the phase difference distribution of the seismic wave of the 1995 Hyogoken-Nanbu Earthquake. FIGS. 6 (b) and 8 (b) show the Kern that occurred in 1952. FIG. 6C and FIG. 8C are examples of the phase difference distribution of the Tokachi-oki earthquake that occurred in 1968. FIG.
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、修正前の実地震の地震波をそのままフーリエ変換して求めた位相差分分布で、リンク効果による不正データが位相差分分布の末尾に残存する場合には正確な標準偏差σが得られない。そのため、加速度「０」を一定時間補足修正して得られた地震波の加速度データをフーリエ変換して位相差分分布を求める。この様に、位相差分分布のピーク値が、位相差分の２πの略中央部であるπの位置になる様に実地震波の加速度データを修正する。 As shown in FIGS. 6A to 6C, when the phase difference distribution obtained by directly performing the Fourier transform on the seismic wave of the actual earthquake before the correction, the incorrect data due to the link effect remains at the end of the phase difference distribution. Cannot obtain an accurate standard deviation σ. Therefore, the phase difference distribution is obtained by Fourier transforming the acceleration data of the seismic wave obtained by supplementing and correcting the acceleration “0” for a certain time. In this way, the acceleration data of the actual seismic wave is corrected so that the peak value of the phase difference distribution is at a position π that is approximately the center of 2π of the phase difference.
ここで、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、実地震波の位相差分分布は正規分布に似た形状となることが知られているが、位相差分分布から標準偏差σを求める時には正規分布との分布の違いにより、実地震波の位相差分分布と正規分布の分布形状に差が生じることが考えられる。 Here, as shown in FIGS. 8A to 8C, it is known that the phase difference distribution of the actual seismic wave has a shape similar to the normal distribution, but when obtaining the standard deviation σ from the phase difference distribution Due to the difference in distribution from the normal distribution, it can be considered that there is a difference between the phase difference distribution of the actual seismic wave and the distribution shape of the normal distribution.
そこで、本実施形態では、実地震波の位相差分分布と、正規分布との対応を以下の数１式に示すように設定する。即ち、（１）位相差分分布を確立密度に基準化する。（２）図７に示すように、実地震波の位相差分分布の最頻値（Ｐｉ）と、該最頻値（Ｐｉ）の前後のデータ値（Ｐi-1)，（Ｐi+1)との計３つのデータ値を通る二次曲線ａを求め、その二次曲線ａの極値座標（ｘopt，Ｐopt）を求める。（３）正規分布の平均値をｘoptとし、正規分布の確率密度の極値が（Ｐopt）と同じになる時の標準偏差σを以下の数１式に示すように設定する。ここで、正規分布の標準偏差をσ、度数分布の間隔（２π／３２）をｄｘとする。 Therefore, in the present embodiment, the correspondence between the phase difference distribution of the actual seismic wave and the normal distribution is set as shown in the following equation (1). (1) The phase difference distribution is normalized to the probability density. (2) As shown in FIG. 7, the mode value (P i ) of the phase difference distribution of the actual seismic wave and the data values (P i-1 ), (P i + ) before and after the mode value (P i ) 1 ), a quadratic curve a passing through the three data values is obtained, and extreme value coordinates (x opt , P opt ) of the quadratic curve a are obtained. (3) The average value of the normal distribution is set to x opt, and the standard deviation σ when the extreme value of the probability density of the normal distribution becomes the same as (P opt ) is set as shown in the following equation (1). Here, the standard deviation of the normal distribution is σ, and the frequency distribution interval (2π / 32) is dx.
上記数１式から分かるように、実地震の地震波の位相差分分布が作成されれば、正規分布の標準偏差σを求めることが出来る。 As can be seen from the above formula 1, if the phase difference distribution of the seismic wave of the actual earthquake is created, the standard deviation σ of the normal distribution can be obtained.
図８（ａ）〜（ｃ）に実地震の地震波の位相差分分布から直接標準偏差を求めた場合をσ0、上記数１式により標準偏差を求めた場合をσとして、各標準偏差に対応した確率密度分布を示した。 Figures 8 (a) to 8 (c) correspond to each standard deviation, where σ 0 is the standard deviation obtained directly from the phase difference distribution of the seismic wave of the actual earthquake, and σ is the standard deviation obtained from the above equation (1). The probability density distribution was shown.
上記各実地震波の位相差分布は共に上記数１式による確率密度と位相差分分布と良く一致している。また、上記数１式により求められる標準偏差σの値は、図８の例では実地震の地震波の位相差分分布から直接求めた標準偏差σ0の値の半分ほどである。 Both the phase difference distributions of the actual seismic waves are in good agreement with the probability density and the phase difference distribution according to the above equation (1). Further, the value of the standard deviation σ obtained by the above equation 1 is about half of the value of the standard deviation σ 0 directly obtained from the phase difference distribution of the seismic wave of the actual earthquake in the example of FIG.
前述のように説明した手法を用いて、より正確に計算された標準偏差σを本発明でいう実地震の波形の標準偏差σと見做して実地震の地震のタイプを決めるのである。 Using the method described above, the standard deviation σ calculated more accurately is regarded as the standard deviation σ of the actual earthquake waveform in the present invention to determine the type of earthquake of the actual earthquake.
上記のような弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量と累積損傷値との相関関係を活用するに当り、図９のステップＳ１において、先ず、地震のタイプ毎に該想定地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量を求め、ステップＳ２において、地震のタイプを想定し、ステップＳ３において、前記ステップＳ２で想定した地震の地震のタイプに対応する最大変位量−累積損傷値曲線から累積損傷値を求める。 Per To take advantage of the correlation between the maximum displacement and the cumulative damage value elastoplastic energy absorber 6 as described above, at step S 1 in FIG. 9, first, the bullet generated by the scenario earthquake for each type of Seismic determine the maximum displacement of the plastic energy absorber 6, in step S 2, assuming the type of seismic, in step S 3, the maximum displacement amount corresponding to the type of earthquake seismic assumed in the step S 2 - cumulative damage The cumulative damage value is obtained from the value curve.
そして、前記ステップＳ１で求めた最大変位量と、前記ステップＳ２で求めた地震タイプにより、ステップＳ３において、地震のタイプをパラメータとする最大変位量と累積損傷値との相関関係から弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値を求める。 Then, the the maximum displacement amount determined in Step S 1, the seismic type which has been determined by the step S 2, in step S 3, the bullet from the correlation between the maximum displacement and the cumulative damage value for the type of seismic parameters The cumulative damage value of the plastic energy absorber 6 is obtained.
次に地震後の劣化診断においては、実地震が発生した後、図10のステップＳ11において、目的の劣化診断建物が実際に応答した最大変位量（最大層間変位量）を内外装被害調査や予め建物に設置した加速度センサの履歴データ等により推定する。 Next, in the deterioration diagnosis after the earthquake, after the actual earthquake occurs, in step S 11 in FIG. 10, the maximum displacement amount of the degradation diagnosis building object actually response (maximum interlayer displacement) Ya the interior and exterior damage investigation It is estimated from history data of an acceleration sensor installed in a building in advance.
同時にステップＳ12において、観測された実地震波から地震のタイプを判別し、前記ステップＳ11で求めた最大変位量と、前記ステップＳ12で求めた地震タイプにより、ステップＳ13において、地震のタイプをパラメータとする最大層間変位量と累積損傷値との相関関係から累積損傷値を推定する。 In step S 12 at the same time, to determine the type of earthquakes observed real seismic waves, the maximum displacement amount determined in step S 11, an earthquake type determined in step S 12, in step S 13, the seismic type The cumulative damage value is estimated from the correlation between the maximum interlaminar displacement and the cumulative damage value.
図12において、11は建物の規格化された弾塑性エネルギー吸収体６の劣化診断装置であり、パーソナルコンピュータ等により構成される。12はキーボードやマウス等により構成される入力部であり、所定の入力画面を利用して実地震波情報及び建物被害情報を入力する。13はＣＰＵ（中央演算処理装置）等により構成される制御部である。14はデイスプレイや印刷装置等により構成される出力部である。20はインターネット21に接続されたインターフェイスである。 In FIG. 12, reference numeral 11 denotes a deterioration diagnosis device for a standardized elastoplastic energy absorber 6 of a building, which is constituted by a personal computer or the like. Reference numeral 12 denotes an input unit composed of a keyboard, a mouse, and the like, and inputs actual seismic wave information and building damage information using a predetermined input screen. Reference numeral 13 denotes a control unit composed of a CPU (Central Processing Unit) and the like. An output unit 14 includes a display, a printing device, and the like. Reference numeral 20 denotes an interface connected to the Internet 21.
本実施形態では地震発生後に公共機関からインターネット21を介してウエブサイト（ホームページ）上に提供される実地震波情報を取得する実地震波情報取得手段をインターフェイス20及び制御部13等が兼ねる。インターフェイス20及び制御部13等により構成された実地震波情報取得手段により取得された実地震波情報は図示しないメモリに一時記憶される。 In this embodiment, the interface 20 and the control unit 13 or the like also serve as actual seismic wave information acquisition means for acquiring actual seismic wave information provided on a website (homepage) from a public institution via the Internet 21 after an earthquake occurs. The actual seismic wave information acquired by the actual seismic wave information acquiring means configured by the interface 20 and the control unit 13 is temporarily stored in a memory (not shown).
15は地震発生後にその実地震の地震波データをフーリエ変換により位相差分分布に変換して標準偏差をσを算出する標準偏差算出手段となる標準偏差算出部である。16は実地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量を算出する最大変位量算出手段となる最大変位量算出部であり、弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量情報記憶手段となる最大変位量情報データベース（以下、「最大変位量情報ＤＢ」という）19に記憶して格納された個々の弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量情報に基づいて弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量を算出する。 Reference numeral 15 denotes a standard deviation calculating unit that serves as a standard deviation calculating means for calculating the standard deviation by converting the seismic wave data of the actual earthquake into a phase difference distribution by Fourier transform after the occurrence of the earthquake. Reference numeral 16 denotes a maximum displacement amount calculation unit serving as a maximum displacement amount calculation means for calculating the maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber 6 generated by an actual earthquake, and serves as a maximum displacement amount information storage means of the elastoplastic energy absorber 6. The maximum displacement of the elastic-plastic energy absorber 6 based on the maximum displacement information of each elastic-plastic energy absorber 6 stored and stored in the maximum displacement information database (hereinafter referred to as “maximum displacement information DB”) 19. Calculate the amount.
17は地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量と、該地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値との相関関係情報を記憶する相関関係情報記憶手段となる相関関係情報データベース（以下、「相関関係情報ＤＢ」という）である。 17 is a correlation information storage means for storing correlation information between the maximum amount of displacement of the elastic-plastic energy absorber 6 caused by the earthquake and the cumulative damage value of the elastic-plastic energy absorber 6 caused by the earthquake. It is an information database (hereinafter referred to as “correlation information DB”).
18は標準偏差算出部15により算出された実地震波の標準偏差σと、最大変位量算出部16により算出された弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量と、相関関係情報ＤＢ17に記憶された弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量と累積損傷値との相関関係情報と、から弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値を演算する累積損傷値演算手段となる累積損傷値演算部である。 18 is the standard deviation σ of the actual seismic wave calculated by the standard deviation calculator 15, the maximum displacement of the elastic-plastic energy absorber 6 calculated by the maximum displacement calculator 16, and the elasticity stored in the correlation information DB 17. It is a cumulative damage value calculation unit that is a cumulative damage value calculation means for calculating the cumulative damage value of the elastic-plastic energy absorber 6 from the correlation information between the maximum displacement amount of the plastic energy absorber 6 and the cumulative damage value.
図12に示して前述した装置構成は以下の通りである。即ち、図12に示す装置は、建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体の劣化診断装置であって、実地震の地震波を位相差分分布に変換して標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、前記実地震により発生した前記弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量を算出する最大変位量算出手段と、地震により発生した前記弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、該地震に起因する前記弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係情報を予め記憶する相関関係情報記憶手段と、前記標準偏差算出手段により算出された実地震波の標準偏差と、前記最大変位量算出手段により算出された前記弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、前記相関関係情報記憶手段に記憶された弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と累積損傷値との相関関係情報と、から前記弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を演算する累積損傷値演算手段とを有する弾塑性エネルギー吸収体の劣化診断装置となり、前記標準偏差算出手段は、前記位相差分分布の標準偏差を求めるために該位相差分分布の度数分布の最大値付近の位相差分とその度数とから度数分布の包絡線の最大値を変更するように構成する装置ともなる。 The apparatus configuration shown in FIG. 12 and described above is as follows. That is, the apparatus shown in FIG. 12 is a deterioration diagnosis apparatus for a standardized elastic-plastic energy absorber for buildings, which converts a seismic wave of an actual earthquake into a phase difference distribution and calculates a standard deviation. Maximum displacement amount calculating means for calculating the maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber generated by the actual earthquake; the maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber generated by the earthquake; Correlation information storage means for storing correlation information with the cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber in advance, standard deviation of actual seismic wave calculated by the standard deviation calculation means, and maximum displacement amount calculation means The maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber and the correlation information between the maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber and the cumulative damage value stored in the correlation information storage means An elasto-plastic energy absorber deterioration diagnosis device having a cumulative damage value calculation means for calculating a cumulative damage value of the elasto-plastic energy absorber, wherein the standard deviation calculation means obtains a standard deviation of the phase difference distribution Furthermore, the maximum value of the envelope of the frequency distribution is changed from the phase difference near the maximum value of the frequency distribution of the phase difference distribution and the frequency.
次に建物設計時の劣化シミュレーションにおいては、図11のステップＳ21において、公知の限界耐力計算法により想定地震に対する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量（最大層間変位量）を計算する。同時にステップＳ22において、建設地の地震環境から想定地震の地震のタイプを設定し、前記ステップＳ21で求めた最大変位量と、前記ステップＳ22で求めた地震タイプにより、ステップＳ23において、地震のタイプをパラメータとする最大層間変位量と累積損傷値との相関関係から累積損傷値を予測する。 Next, in the degradation simulation during Design, calculates in step S 21 in FIG. 11, the maximum displacement of the elasto-plastic energy absorber 6 to the scenario earthquake by known limit strength calculation method (maximum interlayer displacement). At the same time, in step S 22 , the earthquake type of the assumed earthquake is set from the earthquake environment of the construction site, and in step S 23 , the maximum displacement amount obtained in step S 21 and the earthquake type obtained in step S 22 are determined. The cumulative damage value is predicted from the correlation between the maximum interlaminar displacement and the cumulative damage value with the earthquake type as a parameter.
次に図13及び図14を用いて他の構成について説明する。図13において、31は建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体６の劣化シミュレーション装置であり、パーソナルコンピュータ等により構成される。12はキーボードやマウス等により構成される入力部であり、建物の建設地情報及び建物構造情報が所定の入力画面上で入力される。13はＣＰＵ（中央演算処理装置）等により構成される制御部である。14はデイスプレイや印刷装置等により構成される出力部である。 Next, another configuration will be described with reference to FIGS. In FIG. 13, reference numeral 31 denotes a standardized elasto-plastic energy absorber 6 deterioration simulation apparatus for buildings, which is constituted by a personal computer or the like. Reference numeral 12 denotes an input unit composed of a keyboard, a mouse, and the like, and building construction site information and building structure information are input on a predetermined input screen. Reference numeral 13 denotes a control unit composed of a CPU (Central Processing Unit) and the like. An output unit 14 includes a display, a printing device, and the like.
32は建物の建設地の地震環境情報を記憶する地震環境情報記憶手段となる地震環境情報データベース（以下、「地震環境情報ＤＢ」という）である。 32 is an earthquake environment information database (hereinafter referred to as “earthquake environment information DB”) serving as an earthquake environment information storage means for storing earthquake environment information of a building construction site.
33は入力部12により入力された、規格化された弾塑性エネルギー吸収体６を有する弾塑性エネルギー架構体を設けた建物について該建物の重量情報及び該弾塑性エネルギー架構体（耐震要素）Ａの数量情報を含む建物構造情報と、入力部12により入力された建物の建設地情報と地震環境情報ＤＢ32に記憶された地震環境情報と、から建物の建設地で発生し得るとされる想定地震に対する最大変位量を算出する最大変位量算出手段となる最大変位量算出部である。 33 is the weight information of the building and the elasto-plastic energy frame (seismic element) A of the building provided with the elasto-plastic energy frame having the standardized elasto-plastic energy absorber 6 input by the input unit 12 . Building structure information including quantity information, building construction information input by the input unit 12, and earthquake environment information stored in the earthquake environment information DB 32, with respect to an assumed earthquake that can occur in the building construction site It is a maximum displacement amount calculation unit serving as a maximum displacement amount calculation means for calculating the maximum displacement amount.
34は地震環境情報ＤＢ32に記憶された地震環境情報から建物の建設地で発生し得ると想定される地震タイプ情報を算出する地震タイプ情報算出手段となる地震タイプ情報算出部である。 Reference numeral 34 denotes an earthquake type information calculation unit serving as an earthquake type information calculation unit that calculates earthquake type information that is assumed to be generated at the construction site of the building from the earthquake environment information stored in the earthquake environment information DB 32.
17は地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量と、該地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値との相関関係情報を記憶する相関関係情報記憶手段となる相関関係情報データベース（以下、「相関関係情報ＤＢ」という）である。 17 is a correlation information storage means for storing correlation information between the maximum amount of displacement of the elastic-plastic energy absorber 6 caused by the earthquake and the cumulative damage value of the elastic-plastic energy absorber 6 caused by the earthquake. It is an information database (hereinafter referred to as “correlation information DB”).
35は地震タイプ情報算出部34により算出された地震タイプ情報と、最大変位量算出部33により算出された最大変位量と、予め作成され相関関係情報ＤＢ17に記憶された弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量と累積損傷値との相関関係情報と、から弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値を算出する累積損傷値算出手段となる累積損傷値算出部である。 35 is the earthquake type information calculated by the earthquake type information calculating unit 34, the maximum displacement calculated by the maximum displacement calculating unit 33, and the elastoplastic energy absorber 6 previously created and stored in the correlation information DB 17. It is a cumulative damage value calculation unit serving as a cumulative damage value calculating means for calculating the cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber 6 from the correlation information between the maximum displacement and the cumulative damage value.
次に建物設計時の劣化シミュレーションにおいては、図11のステップＳ21において、公知の限界耐力計算法により想定地震に対する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量（最大層間変位量）を計算する。同時にステップＳ22において、地震環境情報ＤＢ32に格納された建設地の地震環境から地震タイプ情報算出部34により地震タイプ情報を算出し、前記ステップＳ21で求めた最大変位量と、前記ステップＳ22で求めた地震タイプ情報により、ステップＳ23において、地震タイプ情報をパラメータとする最大層間変位量と累積損傷値との相関関係から弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値を予想する。 Next, in the degradation simulation during Design, calculates in step S 21 in FIG. 11, the maximum displacement of the elasto-plastic energy absorber 6 to the scenario earthquake by known limit strength calculation method (maximum interlayer displacement). In step S 22 at the same time, the maximum amount of displacement is calculated seismic type information, obtained in step S 21 by the earthquake type information calculating unit 34 from the construction site of the seismic environment stored in the seismic environment information DB 32, the step S 22 in an earthquake type information obtained at step S 23, to predict the cumulative damage value elastoplastic energy absorber 6 from the correlation between the maximum interlayer displacement and the cumulative damage value for the seismic type information as a parameter.
前記ステップ22において、地震環境情報ＤＢ32から地震のタイプを決めにくい場合は、便宜的にこのステップ22では、安全側である海溝型の地震のタイプが最大層間変位量と累積損傷値との相関関係として、これを用いて弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値を予測する。 If it is difficult to determine the type of earthquake from the seismic environment information DB 32 in step 22 , for the sake of convenience, in this step 22 , the trench type earthquake on the safe side is correlated with the maximum interlayer displacement and the cumulative damage value. As a result, the cumulative damage value of the elastic-plastic energy absorber 6 is predicted.
また、建物の設計方法としては、建物について、劣化シミュレーション装置31の累積損傷値算出部35により算出された弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値が所定の値よりも大きい場合に、弾塑性エネルギー架構体（耐震要素）Ａの数量を変更し、更には構造計算完了後の建物について、劣化シミュレーション装置31の最大変位量算出部33により算出された最大変位量が所定の値よりも大きい場合に、弾塑性エネルギー架構体（耐震要素）Ａの数量を変更する。 As a building design method, when the cumulative damage value of the elastic-plastic energy absorber 6 calculated by the cumulative damage value calculation unit 35 of the deterioration simulation device 31 is larger than a predetermined value for the building, the elastic-plastic energy is used. When the maximum displacement amount calculated by the maximum displacement amount calculation unit 33 of the deterioration simulation device 31 is greater than a predetermined value for the building after completion of the structural calculation after changing the quantity of the frame structure (seismic element) A The quantity of the elasto-plastic energy frame (seismic element) A is changed.
即ち、図14のステップＳ31において、予め記憶した地震環境情報ＤＢ32から建設地の地震環境情報を取得し、ステップＳ32において、目標値として、建物の建設地で発生し得るとされる想定地震に対する最大変位量δａと、弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値Ｄａを設定する。 That is, in step S 31 in FIG. 14, it acquires the seismic environment information construction site from seismic environment information DB32 previously stored, in step S 32, as a target value, assumed earthquakes are may occur in building construction site And the maximum damage amount δa and the cumulative damage value Da of the elastic-plastic energy absorber 6 are set.
次にステップＳ33において、地震環境情報ＤＢ32に記憶された地震環境情報から想定地震の規模及びタイプを決定或いは算出し、ステップＳ34において弾塑性エネルギー吸収体６を装備した弾塑性エネルギー架構体（耐震要素）Ａの数量を設定し、ステップＳ35において、最大変位量算出部33により最大変位量δを算出する。 In step S 33, to determine or calculate the size and type of scenario earthquake from seismic environment information stored in the seismic environment information DB 32, elastoplastic energy rack structure equipped with elastoplastic energy absorber 6 in step S 34 ( set the number of seismic elements) a, in step S 35, to calculate the maximum displacement amount δ by the maximum displacement amount calculation unit 33.
一方、ステップＳ36において、前記ステップＳ33で設定した想定地震の規模及びタイプについて、予め作成した地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体６の最大変位量と、該地震に起因する該弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値との相関関係を決定し、ステップＳ37において、累積損傷値算出部35により弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値Ｄを算出する。 On the other hand, in step S 36 , the maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber 6 generated by the earthquake prepared in advance and the elastoplastic energy resulting from the earthquake for the magnitude and type of the assumed earthquake set in step S 33. determining the correlation between the cumulative damage value of the absorption body 6, in step S 37, calculates the cumulative damage value D elastoplastic energy absorber 6 by the cumulative damage value calculation unit 35.
そして、ステップＳ38において、前記ステップＳ37で累積損傷値算出部35により算出された弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値Ｄと、前記ステップＳ32で目標値として設定した弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値Ｄａとを比較して、累積損傷値算出部35により算出された弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値Ｄが目標値として設定した弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値Ｄａよりも大きい場合には、前記ステップＳ34に進んで弾塑性エネルギー架構体（耐震要素）Ａの数量を変更した後、前記ステップＳ35、Ｓ37、Ｓ38を繰り返し、累積損傷値算出部35により算出された弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値Ｄが目標値として設定した弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値Ｄａ以下になった時点で処理を終了する。 Then, in step S 38, the cumulative damage value D elastoplastic energy absorber 6 which is calculated by the cumulative damage value calculation unit 35 in the step S 37, elastoplastic energy absorber set as a target value in the step S 32 The cumulative damage value Da of the elasto-plastic energy absorber 6 set as a target value by the cumulative damage value D of the elasto-plastic energy absorber 6 calculated by the cumulative damage value calculator 35 is compared with the cumulative damage value Da of FIG. If more greater, the after changing the quantity of elastoplastic energy rack structure (seismic element) a proceeds to step S 34, repeating the steps S 35, S 37, S 38, cumulative damage value calculation unit 35 When the cumulative damage value D of the elastoplastic energy absorber 6 calculated by the above becomes equal to or less than the cumulative damage value Da of the elastoplastic energy absorber 6 set as the target value, the process is terminated.
また、前記ステップＳ38において、前述の弾塑性エネルギー吸収体６の累積損傷値の比較に加えて、必要に応じて、前記ステップＳ35で最大変位量算出部33により算出された最大変位量δと、前記ステップＳ32で目標値として設定した最大変位量δａとを比較して、最大変位量算出部33により算出された最大変位量δが目標値として設定した最大変位量δａよりも大きい場合には、前記ステップＳ34に進んで弾塑性エネルギー架構体（耐震要素）Ａの数量を変更した後、前記ステップＳ35、Ｓ37、Ｓ38を繰り返し、最大変位量算出部33により算出された最大変位量δが目標値として設定した最大変位量δａ以下になった時点で処理を終了する。 Further, in step S 38, in addition to the comparison of the cumulative damage value elastoplastic energy absorber 6 above, if necessary, the maximum displacement amount calculated by the maximum displacement amount calculation unit 33 in the step S 35 [delta] when the by comparing the maximum displacement δa set as a target value in step S 32, when the maximum displacement amount calculated by the maximum displacement amount calculation unit 33 [delta] is greater than the maximum displacement δa set as the target value the, after changing the quantity of elastoplastic energy rack structure (seismic element) a proceeds to the step S 34, repeating the steps S 35, S 37, S 38 , calculated by the maximum displacement amount calculation unit 33 When the maximum displacement amount δ becomes equal to or less than the maximum displacement amount δa set as the target value, the process is terminated.
図13及び図14に示して前述した装置及び方法の構成は以下の通りである。即ち、図13に示す装置は、建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体の劣化シミュレーション装置であって、前記建物の建設地の地震環境情報を記憶する地震環境情報記憶手段と、規格化された弾塑性エネルギー吸収体を有する弾塑性エネルギー架構体を設けた建物について該建物の重量情報及び該弾塑性エネルギー架構体の数量情報を含む建物構造情報と、前記地震環境情報記憶手段に記憶された地震環境情報と、から前記建物の建設地で発生し得るとされる想定地震に対する弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量を算出する最大変位量算出手段と、前記地震環境情報記憶手段に記憶された地震環境情報から前記想定地震の地震タイプ情報を算出する地震タイプ情報算出手段と、地震により発生する前記弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、該地震に起因する前記弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係情報を記憶する相関関係情報記憶手段と、前記地震タイプ算出手段により算出された地震タイプ情報と、前記最大変位量算出手段により算出された弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、前記相関関係情報記憶手段に記憶された弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と累積損傷値との相関関係情報と、から前記弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を算出する累積損傷値算出手段とを有する弾塑性エネルギー吸収体の劣化シミュレーション装置となる。 The configuration of the apparatus and method described above with reference to FIGS. 13 and 14 is as follows. That is, the apparatus shown in FIG. 13 is a standardized elasto-plastic energy absorber deterioration simulation apparatus for buildings, and includes earthquake environment information storage means for storing earthquake environment information of the construction site of the building, and normalization The building structure information including the weight information of the building and the quantity information of the elasto-plastic energy frame is stored in the earthquake environment information storage means for the building provided with the elasto-plastic energy frame having the elasto-plastic energy absorber. Stored in the seismic environment information storage means, and a maximum displacement amount calculating means for calculating a maximum displacement amount of the elastic-plastic energy absorber with respect to an assumed earthquake that may occur in the construction site of the building. Earthquake type information calculating means for calculating earthquake type information of the assumed earthquake from the earthquake environment information, and a maximum of the elastic-plastic energy absorber generated by the earthquake. Correlation information storage means for storing correlation information between the quantity and the cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber resulting from the earthquake, the earthquake type information calculated by the earthquake type calculation means, and the maximum From the maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber calculated by the displacement amount calculation means, and the correlation information between the maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber and the cumulative damage value stored in the correlation information storage means, An elastoplastic energy absorber deterioration simulation device having cumulative damage value calculation means for calculating a cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber.
また、図14に示す方法は、建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体の劣化シミュレーション方法であって、規格化された弾塑性エネルギー吸収体を有する弾塑性エネルギー架構体を設けた建物について該建物の重量情報及び該弾塑性エネルギー架構体の数量情報を含む建物構造情報と、前記建物の建設地の地震環境情報と、から前記建物の建設地で発生し得るとされる想定地震に対する弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量を算出すると共に、前記地震環境情報から前記想定地震の地震タイプ情報を決定し、前記地震タイプ情報と、前記弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、予め作成された地震により発生する前記弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と該地震に起因する前記弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係情報と、から前記弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を算出する弾塑性エネルギー吸収体の劣化シミュレーション方法となる。 Further, the method shown in FIG. 14 is a method for simulating the deterioration of a standardized elastic-plastic energy absorber for a building, and for a building provided with an elastic-plastic energy frame having a standardized elastic-plastic energy absorber. The bullet for an assumed earthquake that can be generated at the building construction site from the building structure information including the weight information of the building and the quantity information of the elastoplastic energy frame and the earthquake environment information of the construction site of the building. The maximum displacement amount of the plastic energy absorber is calculated, the earthquake type information of the assumed earthquake is determined from the earthquake environment information, and the earthquake type information and the maximum displacement amount of the elastoplastic energy absorber are created in advance. Correlation information between the maximum amount of displacement of the elastoplastic energy absorber caused by an earthquake and the cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber caused by the earthquake When, a degradation simulation method elastoplastic energy absorber of calculating the cumulative damage value of the elastic-plastic energy absorber from.
本発明の活用例として、建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体の劣化予測方法及び劣化診断方法に適用出来、特に部材が規格化され、予め地震により被害を受ける階を想定して設計された建物に好適である。 As an example of use of the present invention, it can be applied to a deterioration prediction method and deterioration diagnosis method of a standardized elastic-plastic energy absorber for buildings, especially designed assuming a floor that is standardized and damaged in advance by an earthquake. It is suitable for a built building.
Ａ…耐震要素（弾塑性エネルギー架構体）
Ｌ…上限曲線
１…上下梁
２…左右柱
３…主枠体
４…連結枠材
５…連結枠体
６…弾塑性エネルギー吸収体
７…連結部材
８…斜め枠体
11…劣化診断装置
12…入力部
13…制御部
14…出力部
15…標準偏差算出部
16…最大変位量算出部
17…相関関係情報ＤＢ
18…累積損傷値演算部
19…弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量情報ＤＢ
20…インターフェイス
21…インターネット
31…劣化シミュレーション装置
32…地震環境情報ＤＢ
33…最大変位量算出部
34…地震タイプ情報算出部
35…累積損傷値算出部
A ... Aseismic element (elasto-plastic energy frame)
L ... Upper limit curve 1 ... Vertical beam 2 ... Left / right column 3 ... Main frame 4 ... Connection frame 5 ... Connection frame 6 ... Elasto-plastic energy absorber 7 ... Connection member 8 ... Diagonal frame
11… Deterioration diagnosis device
12 ... Input section
13 ... Control unit
14 ... Output section
15 ... Standard deviation calculator
16… Maximum displacement calculator
17 ... correlation information DB
18 ... Cumulative damage value calculator
19 ... Maximum displacement information DB of elastic-plastic energy absorber
20… Interface
21 ... Internet
31 ... Deterioration simulation equipment
32 ... Earthquake environment information DB
33… Maximum displacement calculator
34 ... Earthquake type information calculator
35 ... Cumulative damage value calculator
Claims (2)
想定地震の地震波を位相差分分布に変換して標準偏差を算出し、
前記想定地震により発生した前記弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量を算出し、
前記想定地震波の標準偏差と、
前記想定地震を受けた弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、
予め作成した模擬地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、該模擬地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係を当該地震の位相差分分布に変換して得られる標準偏差に基いて特定した相関関係情報とから前記想定地震を受けた場合の弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を予測することを特徴とする弾塑性エネルギー吸収体の劣化予測方法。 A method for predicting deterioration of a standardized elastic-plastic energy absorber for buildings,
Calculate the standard deviation by converting the seismic wave of the assumed earthquake into a phase difference distribution ,
Calculate the maximum displacement of the elastoplastic energy absorber generated by the assumed earthquake,
A standard deviation of the assumed seismic wave ;
The maximum amount of displacement of the elastoplastic energy absorber subjected to the assumed earthquake ;
The maximum displacement of the elasto-plastic energy absorber generated by previously prepared simulated earthquake, the correlation between the cumulative damage value elastoplastic energy absorber that attributable to the simulated earthquake is converted to a phase difference distribution of the earthquake A method for predicting deterioration of an elastoplastic energy absorber, wherein a cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber when the assumed earthquake is received is predicted from correlation information specified based on an obtained standard deviation .
実地震の地震波を位相差分分布に変換して標準偏差を算出し、
前記実地震を受けた前記建物の弾塑性エネルギー吸収体の塑性変形量、前記建物の内外装被害調査又は予め建物に設置した加速度センサから当該弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量を推定し、
前記実地震波の標準偏差と、
前記実地震を受けた弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、
予め作成した模擬地震により発生する弾塑性エネルギー吸収体の最大変位量と、該模擬地震に起因する弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値との相関関係を当該地震の位相差分分布に変換して得られる標準偏差に基いて特定した相関関係情報とから前記実地震を受けた弾塑性エネルギー吸収体の累積損傷値を演算することを特徴とする弾塑性エネルギー吸収体の劣化診断方法。 A method for diagnosing deterioration of a standardized elastic-plastic energy absorber for buildings,
The standard deviation is calculated by converting the seismic wave of the actual earthquake into a phase difference distribution ,
The amount of plastic deformation of the elasto-plastic energy absorber of the building subjected to the actual earthquake, the maximum displacement amount of the elasto-plastic energy absorber is estimated from an acceleration sensor previously installed in the building or the damage survey of the interior and exterior of the building ,
A standard deviation of the actual seismic wave ;
The maximum displacement of the elastoplastic energy absorber subjected to the actual earthquake ;
Obtained by converting the correlation between the maximum displacement of the elasto-plastic energy absorber generated by a pre-created simulated earthquake and the cumulative damage value of the elasto-plastic energy absorber caused by the simulated earthquake into the phase difference distribution of the earthquake. A method of diagnosing deterioration of an elastoplastic energy absorber, comprising calculating a cumulative damage value of the elastoplastic energy absorber that has received the actual earthquake from correlation information specified based on a standard deviation obtained .
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