JP7297209B2 - Swing index value calculation method, sway index value calculation device, and sway index value calculation program - Google Patents

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Description

本発明は、揺れ指標値算出方法、揺れ指標値算出装置及び揺れ指標値算出プログラムに関するものである。 The present invention relates to a shake index value calculation method, a shake index value calculation device, and a shake index value calculation program.

現在、地震が発生した場合に公的機関から発表される震度は、公的機関が所有する震度計によって計測された結果である。このため、震度計が設置された位置での震度を把握することはできるものの、地震によって特定の構造物がどのように揺れたのかを示すものではない。例えば、特許文献1~3には、構造物の各階に加速度センサを設置し、地震発生後に構造物の各階がどの程度地震によって揺れたかを確認するシステムが開示されている。このような特許文献1~3によれば、地震発生後に既に建造された構造物の各階がどの程度揺れたかを確認することができる。 Currently, when an earthquake occurs, the seismic intensity announced by a public institution is the result of measurement by a seismic intensity meter owned by the public institution. Therefore, although it is possible to grasp the seismic intensity at the position where the seismic intensity meter is installed, it does not indicate how a specific structure shook due to the earthquake. For example, Patent Literatures 1 to 3 disclose a system in which an acceleration sensor is installed on each floor of a structure to confirm how much each floor of the structure shook after an earthquake occurred. According to Patent Documents 1 to 3, it is possible to confirm how much each floor of a structure that has already been built shook after an earthquake occurred.

特開2014-114145号公報JP 2014-114145 A 特開2011-095237号公報JP 2011-095237 A 特開2017-198610号公報JP 2017-198610 A

ところが、特許文献1~3によっても、例えば今後立てられる構造物の各階や、既に建てられた構造物の各階が、今後発生する地震によってどの程度揺れるのかを示す指標を提供することはできない。実際に、構造物に居住する者にとっては、構造物に施す地震対策の必要性を理解する上で、地震の発生前に構造物の各階がどの程度揺れるのかを知ることは重要である。例えば、過去に発生した大地震と同程度の地震が発生した場合に、これらから建てる自宅の各階がどの程度揺れるのかを数値として示すことができれば、自宅に対してどのような地震対策を施すべきかの理解が容易となり、必要な地震対策を適切に選択することが可能となる。 However, even with Patent Documents 1 to 3, for example, each floor of a structure to be erected in the future or each floor of a structure that has already been built cannot provide an index indicating how much an earthquake will occur in the future. In fact, for those who live in structures, it is important to know how much each floor of the structure will shake before an earthquake occurs in order to understand the need for earthquake countermeasures to be applied to the structure. For example, if it is possible to numerically show how much each floor of a house built from these earthquakes will shake in the event of an earthquake of the same magnitude as a major earthquake that occurred in the past, what kind of earthquake countermeasures should be taken for the house? This makes it easier to understand what is going on, and makes it possible to appropriately select necessary earthquake countermeasures.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、地震発生前に構造物の複数の位置が各々どの程度揺れるのかを示す数値を提供し、構造物に必要な地震対策を適切に選択可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides numerical values indicating how much each of a plurality of positions of a structure shakes before an earthquake occurs, and appropriately selects earthquake countermeasures necessary for the structure. We aim to make it possible.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention employs the following configurations as means for solving the above problems.

第1の発明は、地震に対する揺れの程度を示す揺れ指標値を求める揺れ指標値算出方法であって、構造物に複数の評価位置を設定する評価位置設定工程と、上記構造物にシミュレーション用地震波を入力することで得られる上記評価位置ごとの加速度を算出する加速度算出工程と、上記構造物の固有周期に基づいて、上記シミュレーション用地震波が上記構造物に入力された場合における上記評価位置ごとの振動周期を算出する振動周期算出工程と、上記加速度と上記振動周期とに基づいて上記評価位置ごとの揺れ指標値を求める揺れ指標値算出工程とを有するという構成を採用する。 A first invention is a shaking index value calculation method for obtaining a shaking index value indicating the degree of shaking caused by an earthquake, comprising: an evaluation position setting step of setting a plurality of evaluation positions on a structure; and an acceleration calculation step for calculating the acceleration for each evaluation position obtained by inputting the A vibration cycle calculation step of calculating a vibration cycle and a vibration index value calculation step of obtaining a vibration index value for each evaluation position based on the acceleration and the vibration cycle are employed.

第2の発明は、上記第1の発明において、上記加速度算出工程よりも前に、上記構造物に設ける地震対策オプションを選択するオプション選択工程を有し、上記加速度算出工程にて上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記加速度を算出し、上記振動周期算出工程にて上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記振動周期を算出するという構成を採用する。 In a second invention, in the first invention, an option selection step of selecting an earthquake countermeasure option provided for the structure is provided prior to the acceleration calculation step, and the earthquake countermeasure option is selected in the acceleration calculation step. The acceleration for each evaluation position is calculated based on the structure provided with the vibration period for each evaluation position based on the structure provided with the earthquake countermeasure option in the vibration period calculation step is calculated.

第3の発明は、上記第2の発明において、上記揺れ指標値算出工程の後に、上記オプション選択工程に戻り、先の上記オプション選択工程で選択した地震対策オプションを変更するという構成を採用する。 A third invention employs a configuration in which, in the second invention, after the shake index value calculation step, the option selection step is returned to and the earthquake countermeasure option selected in the previous option selection step is changed.

第4の発明は、地震に対する揺れの程度を示す揺れ指標値を求める揺れ指標値算出装置であって、構造物に複数の評価位置を設定する評価位置設定部と、上記構造物にシミュレーション用地震波を入力することで得られる上記評価位置ごとの加速度を算出する加速度算出部と、上記構造物の固有周期に基づいて、上記シミュレーション用地震波が上記構造物に入力された場合における上記評価位置ごとの振動周期を算出する振動周期算出部と、上記加速度と上記振動周期とに基づいて上記評価位置ごとの揺れ指標値を求める揺れ指標値算出部とを有するという構成を採用する。 A fourth aspect of the invention is a shaking index value calculating device for obtaining a shaking index value indicating the degree of shaking caused by an earthquake, comprising: an evaluation position setting unit for setting a plurality of evaluation positions on a structure; and an acceleration calculation unit that calculates the acceleration for each evaluation position obtained by inputting the A configuration including a vibration cycle calculation unit for calculating a vibration cycle and a vibration index value calculation unit for obtaining a vibration index value for each evaluation position based on the acceleration and the vibration cycle is adopted.

第5の発明は、上記第4の発明において、上記構造物に設ける地震対策オプションを選択するオプション選択部を有し、上記加速度算出部が、上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記加速度を算出し、上記振動周期算出部が、上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記振動周期を算出するという構成を採用する。 A fifth aspect of the invention is the fourth aspect, further comprising an option selection unit for selecting an earthquake countermeasure option provided for the structure, wherein the acceleration calculation unit is based on the structure provided with the earthquake countermeasure option. calculates the acceleration for each of the evaluation positions, and the vibration period calculation unit calculates the vibration period for each of the evaluation positions based on the structure provided with the earthquake countermeasure option.

第6の発明は、上記第5の発明において、上記オプション選択部が、先の上記オプション選択部で選択した地震対策オプションを変更し、上記加速度算出部が、変更された上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記加速度を算出し、上記振動周期算出部が、変更された上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記振動周期を算出するという構成を採用する。 In a sixth aspect based on the fifth aspect, the option selection section changes the earthquake countermeasure option selected by the option selection section, and the acceleration calculation section is provided with the changed earthquake countermeasure option. The acceleration for each evaluation position is calculated based on the structure that has been changed, and the vibration period calculation unit calculates the vibration for each evaluation position based on the structure that is provided with the changed earthquake countermeasure option. A configuration of calculating the period is adopted.

第7の発明は、コンピュータに揺れ指標値を算出させる揺れ指標値算出プログラムであって、上記コンピュータを、構造物に複数の評価位置を設定する評価位置設定部と、上記構造物にシミュレーション用地震波を入力することで得られる上記評価位置ごとの加速度を算出する加速度算出部と、上記構造物の固有周期に基づいて、上記シミュレーション用地震波が上記構造物に入力された場合における上記評価位置ごとの振動周期を算出する振動周期算出部と、上記加速度と上記振動周期とに基づいて上記評価位置ごとの揺れ指標値を求める揺れ指標値算出部として機能させるという構成を採用する。 A seventh aspect of the invention is a shaking index value calculation program for causing a computer to calculate a shaking index value, the computer comprising: an evaluation position setting unit for setting a plurality of evaluation positions on a structure; and an acceleration calculation unit that calculates the acceleration for each evaluation position obtained by inputting the A configuration is employed that functions as a vibration period calculation section that calculates a vibration period and a vibration index value calculation section that obtains a vibration index value for each evaluation position based on the acceleration and the vibration period.

第8の発明は、上記第7の発明において、上記コンピュータを、上記構造物に設ける地震対策オプションを選択するオプション選択部として機能させ、上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記加速度を算出する上記加速度算出部として機能させ、上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記振動周期を算出する上記振動周期算出部として機能させるという構成を採用する。 According to an eighth invention, in the seventh invention, the computer functions as an option selection unit that selects an earthquake countermeasure option provided for the structure, and based on the structure provided with the earthquake countermeasure option, the It functions as the acceleration calculation unit that calculates the acceleration for each evaluation position, and functions as the vibration cycle calculation unit that calculates the vibration cycle for each evaluation position based on the structure provided with the earthquake countermeasure option. configuration is adopted.

第9の発明は、上記第8の発明において、上記コンピュータを、先に選択した地震対策オプションを変更する上記オプション選択部として機能させ、変更された上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記加速度を算出する上記加速度算出部として機能させ、変更された上記地震対策オプションが設けられた上記構造物に基づいて上記評価位置ごとの上記振動周期を算出する上記振動周期算出部として機能させるという構成を採用する。 In a ninth aspect based on the eighth aspect, the computer is caused to function as the option selection unit for changing the previously selected earthquake countermeasure option, and the structure having the changed earthquake countermeasure option is provided with the function as the acceleration calculation unit for calculating the acceleration for each of the evaluation positions based on the vibration, and calculate the vibration period for each of the evaluation positions based on the structure provided with the changed earthquake countermeasure option A configuration of functioning as a period calculation unit is adopted.

本発明によれば、地震が発生する前に、構造物に設定された複数の評価位置の各々について、加速度と振動周期とに基づいて揺れ指標値を示すことができる。このため、本発明によれば、構造物に必要な地震対策を評価位置ごとに適切に選択することが可能となる。 According to the present invention, a shaking index value can be indicated based on acceleration and vibration period for each of a plurality of evaluation positions set on a structure before an earthquake occurs. Therefore, according to the present invention, it is possible to appropriately select earthquake countermeasures necessary for a structure for each evaluation position.

本発明の第1実施形態における揺れ指標値算出装置のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing the hardware configuration of a shake index value calculation device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 揺れ指標値算出プログラムがインストールされた本発明の第1実施形態における揺れ指標値算出装置の機能構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the functional configuration of a shake index value calculation device according to a first embodiment of the present invention in which a shake index value calculation program is installed; FIG. 本発明の第1実施形態における揺れ指標値算出装置を用いた揺れ指標値の算出工程(揺れ指標値算出方法)を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a process of calculating a shake index value (shake index value calculation method) using the shake index value calculation device according to the first embodiment of the present invention. 最大加速度及び卓越周期と、震度との関係を示す関係図である。FIG. 4 is a relationship diagram showing the relationship between maximum acceleration, dominant period, and seismic intensity; 本発明の第1実施形態における揺れ指標値算出装置による具体的な計算例で用いる4階建て建物のモデルの概略図であり、無補強タイプを示す図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a model of a four-story building used in a specific example of calculation by the shaking index value calculation device according to the first embodiment of the present invention, and is a diagram showing a non-reinforced type; 本発明の第1実施形態における揺れ指標値算出装置による具体的な計算例で用いる4階建て建物のモデルの概略図であり、ブレーシング補強タイプを示す図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a model of a four-story building used in a specific calculation example by the sway index value calculation device in the first embodiment of the present invention, and is a diagram showing bracing reinforcement types. 本発明の第1実施形態における揺れ指標値算出装置による具体的な計算例で用いる4階建て建物のモデルの概略図であり、バネ及びダンパ補強タイプを示す図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a model of a four-story building used in a specific calculation example by the sway index value calculation device according to the first embodiment of the present invention, and is a diagram showing spring and damper reinforcement types. 無補強タイプに対して行った計算の結果を示す表である。It is a table|surface which shows the result of the calculation performed with respect to an unreinforced type. 無補強タイプに対する計算で得られた各々の評価位置の最大加速度と卓越周期とを、図4に示す関係図(震度階級図)に当てはめた図である。5 is a diagram in which the maximum acceleration and dominant period at each evaluation position obtained by calculation for the unreinforced type are applied to the relationship diagram (seismic intensity scale diagram) shown in FIG. 4. FIG. ブレーシング補強タイプに対して行った計算の結果を示す表である。Fig. 10 is a table showing the results of calculations performed for bracing reinforcement types; ブレーシング補強タイプに対する計算で得られた各々の評価位置の最大加速度と卓越周期とを、図4に示す関係図(震度階級図)に当てはめた図である。FIG. 5 is a diagram in which the maximum acceleration and dominant period at each evaluation position obtained by calculation for the bracing reinforcement type are applied to the relationship diagram (seismic intensity scale diagram) shown in FIG. 4 . バネ及びダンパ補強タイプに対して行った計算の結果を示す表である。FIG. 10 is a table showing the results of calculations performed for spring and damper reinforcement types; FIG. バネ及びダンパ補強タイプに対する計算で得られた各々の評価位置の最大加速度と卓越周期とを、図4に示す関係図(震度階級図)に当てはめた図である。FIG. 5 is a diagram in which the maximum acceleration and dominant period at each evaluation position obtained by calculation for the spring and damper reinforcement type are applied to the relationship diagram (seismic intensity scale diagram) shown in FIG. 4 . 無補強タイプと、ブレーシング補強タイプと、バネ及びダンパ補強タイプとで求められた各々の評価位置の震度をまとめた表である。10 is a table summarizing the seismic intensity at each evaluation position obtained for the non-reinforced type, the bracing reinforced type, and the spring and damper reinforced type. 本発明の第2実施形態における揺れ指標値算出装置を用いた揺れ指標値の算出工程(揺れ指標値算出方法)を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing a process of calculating a shake index value (a shake index value calculation method) using the shake index value calculation device according to the second embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明に係る揺れ指標値算出方法、揺れ指標値算出装置及び揺れ指標値算出プログラムの一実施形態について説明する。 An embodiment of a shake index value calculation method, a shake index value calculation apparatus, and a shake index value calculation program according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本実施形態の揺れ指標値算出装置1のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。この図に示すように、揺れ指標値算出装置1は、パーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータによって構成されており、演算処理プロセッサ2と、記憶装置3と、光学ドライブ4と、入力装置5と、出力装置6とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the hardware configuration of a shake index value calculation device 1 of this embodiment. As shown in this figure, the shake index value calculation device 1 is composed of a computer such as a personal computer or a workstation, and includes an arithmetic processing processor 2, a storage device 3, an optical drive 4, an input device 5, and an output device 6 .

演算処理プロセッサ2は、例えばCPU(Central Processing Unit)からなり、記憶装置3、光学ドライブ4、入力装置5、及び出力装置6と電気的に接続されており、これらの各種装置から入力される信号を処理すると共に、処理結果を出力する。 The arithmetic processor 2 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), is electrically connected to a storage device 3, an optical drive 4, an input device 5, and an output device 6, and receives signals input from these various devices. is processed and the processing result is output.

記憶装置3は、メモリ等の内部記憶装置及びハードディスクドライブ等の外部記憶装置によって構成されており、演算処理プロセッサ2から入力される情報を記憶すると共に演算処理プロセッサ2から入力される指令に基づいて記憶した情報を出力する。このような記憶装置3は、プログラム記憶部3aとデータ記憶部3bとを備えている。 The storage device 3 is composed of an internal storage device such as a memory and an external storage device such as a hard disk drive. Output the stored information. Such a storage device 3 includes a program storage section 3a and a data storage section 3b.

プログラム記憶部3aは、揺れ指標値算出プログラムPを記憶している。この揺れ指標値算出プログラムPは、所定のOS(Operating System)において実行されるアプリケーションプログラムであり、コンピュータからなる本実施形態の揺れ指標値算出装置1を揺れ指標値の算出を行うように機能させる。データ記憶部3bは、揺れ指標値の算出対象である構造物を表す構造物データD1や、揺れ指標値の算出に用いるシミュレーション用地震波を表すシミュレーション用地震波データD2を記憶する。また、データ記憶部3bは、演算処理プロセッサ2の処理過程において生成される中間データや、演算処理プロセッサ2によって求められた結果である演算結果データも記憶する。 The program storage unit 3a stores a shake index value calculation program P. The sway index value calculation program P is an application program that is executed on a predetermined OS (Operating System), and causes the sway index value calculation device 1 of this embodiment, which is a computer, to function to calculate a sway index value. . The data storage unit 3b stores structure data D1 representing a structure for which a shaking index value is to be calculated, and simulation seismic wave data D2 representing a simulation seismic wave used for calculating the shaking index value. The data storage unit 3b also stores intermediate data generated during the process of the arithmetic processing processor 2 and arithmetic result data obtained by the arithmetic processing processor 2 .

光学ドライブ4は、DVD(Digital Versatile Disc)メディアやBDメディアを取り込み可能な装置であり、演算処理プロセッサ2から入力される指令に基づいて、DVDメディアやBDメディアに記憶されたデータを出力する。例えば、揺れ指標値算出プログラムPは、これらのDVDメディアやBDメディアに記憶されており、演算処理プロセッサ2の処理の下に、プログラム記憶部3aに書き込まれる。 The optical drive 4 is a device capable of loading DVD (Digital Versatile Disc) media and BD media, and outputs data stored in the DVD media and BD media based on commands input from the arithmetic processor 2 . For example, the shake index value calculation program P is stored in these DVD media and BD media, and is written to the program storage unit 3a under the processing of the arithmetic processor 2. FIG.

入力装置5は、本実施形態の揺れ指標値算出装置1と作業者とのマンマシンインターフェイスであり、キーボードやマウスによって構成されている。出力装置6は、演算処理プロセッサ2から入力される信号を可視化して出力する装置であり、ディスプレイやプリンタによって構成されている。 The input device 5 is a man-machine interface between the shake index value calculation device 1 of the present embodiment and the operator, and is composed of a keyboard and a mouse. The output device 6 is a device for visualizing and outputting signals input from the arithmetic processing processor 2, and is composed of a display and a printer.

なお、図1には示していないものの、例えば揺れ指標値算出装置1は一般的なコンピュータが備えるハードウェアを備えており、インターネット等を介して外部と通信を行う通信装置等を備えている。 Although not shown in FIG. 1, for example, the shake index value calculation device 1 includes hardware included in a general computer, and includes a communication device and the like for communicating with the outside via the Internet or the like.

図2は、上述の揺れ指標値算出プログラムPがインストールされた本実施形態の揺れ指標値算出装置1の機能構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態の揺れ指標値算出装置1は、初期設定部11と、評価位置設定部12と、オプション選択部13と、構造物応答算出部14(加速度算出部)と、振動周期算出部15と、揺れ指標値算出部16と、出力部17とを有している。なお、本実施形態の揺れ指標値算出装置1が備えるこれらの機能部は、上述のハードウェアにより具現化されている。 FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the shake index value calculation device 1 of this embodiment in which the shake index value calculation program P described above is installed. As shown in this figure, the shaking index value calculation device 1 of this embodiment includes an initial setting unit 11, an evaluation position setting unit 12, an option selection unit 13, and a structure response calculation unit 14 (acceleration calculation unit). , a vibration period calculator 15 , a shake index value calculator 16 , and an output unit 17 . Note that these functional units included in the shake index value calculation device 1 of the present embodiment are embodied by the above-described hardware.

初期設定部11は、揺れ指標値を算出する構造物の構造物データD1や、揺れ指標値を算出するのに用いるシミュレーション用地震波データD2、構造物が設けられる地盤の特性を示す地盤データ等の設定を行う。例えば、構造物データD1やシミュレーション用地震波データD2が複数存在する場合には、初期設定部11は、これら複数の構造物データD1及び複数のシミュレーション用地震波データD2の1つを例えば入力装置5からの入力指令に基づいて決定する。 The initial setting unit 11 stores structure data D1 of a structure for calculating a shaking index value, simulation seismic wave data D2 used to calculate the shaking index value, and ground data indicating characteristics of the ground on which the structure is installed. Make settings. For example, when there are a plurality of structure data D1 and a plurality of simulation seismic data D2, the initial setting unit 11 receives one of the plurality of structure data D1 and a plurality of simulation seismic data D2 from the input device 5, for example. determined based on the input command of

なお、シミュレーション用地震波データD2は、地震波を示すデータであり、一定の期間に地盤がどのように振動するかを示している。このようなシミュレーション用地震波データD2としては、実際に発生した過去の地震波データを用いることができる。このように、シミュレーション用地震波データD2として、過去の地震波データを用いることによって、どの程度の地震の場合に構造物がどのように揺れるのかの想像が容易となる。 The simulation seismic data D2 is data representing seismic waves, and indicates how the ground vibrates during a certain period of time. As such simulation seismic wave data D2, past seismic wave data that actually occurred can be used. By using the past seismic wave data as the simulation seismic data D2 in this way, it becomes easier to imagine how the structure will shake in the event of an earthquake.

評価位置設定部12は、揺れ指標値算出プログラムPに基づいて、初期設定部11によって決定された構造物データD1が示す構造物に対して複数の評価位置を設定する。例えば、構造物が複数階の建物である場合には、各階に評価位置を設定する。この評価位置は、揺れ指標値を求める位置を示している。つまり、本実施形態の揺れ指標値算出装置1によれば、評価位置ごとに揺れ指標値が算出される。なお、評価位置設定部12は、例えば入力装置5からの入力指令に基づいて評価位置を設定する。 Based on the shaking index value calculation program P, the evaluation position setting unit 12 sets a plurality of evaluation positions for the structure indicated by the structure data D1 determined by the initial setting unit 11 . For example, if the structure is a building with multiple floors, an evaluation position is set for each floor. This evaluation position indicates the position for obtaining the shake index value. That is, according to the shake index value calculation device 1 of the present embodiment, the shake index value is calculated for each evaluation position. Note that the evaluation position setting unit 12 sets the evaluation position based on an input command from the input device 5, for example.

このような評価位置設定部12は、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1が揺れ指標値算出プログラムPに基づいて動作することで具現化されている。つまり、揺れ指標値算出プログラムPは、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1を、構造物に複数の評価位置を設定する評価位置設定部12として機能させる。 Such an evaluation position setting unit 12 is embodied by operating the shake index value calculation device 1, which is a computer, based on the shake index value calculation program P. As shown in FIG. In other words, the shake index value calculation program P causes the shake index value calculation device 1, which is a computer, to function as the evaluation position setting unit 12 that sets a plurality of evaluation positions on the structure.

オプション選択部13は、揺れ指標値算出プログラムPに基づいて、構造物に設ける地震対策オプションを選択する。例えば、記憶装置3に対して複数の地震対策オプションを示すデータが記憶されており、オプション選択部13は、例えば入力装置5からの入力指令に基づいて1つあるいは複数の地震対策オプションを選択する。なお、オプション選択部13による地震対策オプションの選択は必須ではなく、構造物に対して地震対策オプションを施さずに揺れ指標値を算出することも可能である。 The option selection unit 13 selects an earthquake countermeasure option to be provided for the structure based on the shaking index value calculation program P. FIG. For example, data indicating a plurality of earthquake countermeasure options are stored in the storage device 3, and the option selection unit 13 selects one or more earthquake countermeasure options based on an input command from the input device 5, for example. . Note that selection of the earthquake countermeasure option by the option selection unit 13 is not essential, and it is possible to calculate the shaking index value without applying the earthquake countermeasure option to the structure.

このようなオプション選択部13は、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1が揺れ指標値算出プログラムPに基づいて動作することで具現化されている。つまり、揺れ指標値算出プログラムPは、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1を、構造物に設ける地震対策オプションを選択するオプション選択部13として機能させる。 Such an option selection unit 13 is embodied by operating the shake index value calculation device 1, which is a computer, based on the shake index value calculation program P. FIG. In other words, the shaking index value calculation program P causes the shaking index value calculation device 1, which is a computer, to function as the option selection unit 13 that selects the earthquake countermeasure option provided for the structure.

このような地震対策オプションとしては、特に限定されるものではなく、地震発生時に構造物の揺れを低減可能な対策を意味する。例えば地震対策オプションとしては、ブレーシング、ダンパ、バネ、耐力壁、鋼管杭、接合金物、免振ゴム等が挙げられる。オプション選択部13は、これらの地震対策オプションの1つあるいは複数が選択された場合には、これらの地震対策オプションを示すデータを初期設定部11で設定された構造物の構造物データD1に組み込む。これによって、地震対策オプションが設けられた構造物の構造物データD1が作成される。 Such earthquake countermeasure options are not particularly limited, and mean countermeasures capable of reducing the shaking of structures when an earthquake occurs. For example, earthquake countermeasure options include bracing, dampers, springs, load-bearing walls, steel pipe piles, joint hardware, vibration isolation rubber, and the like. When one or more of these earthquake countermeasure options are selected, the option selection unit 13 incorporates data indicating these earthquake countermeasure options into the structure data D1 of the structure set by the initial setting unit 11. . As a result, the structure data D1 of the structure provided with the anti-earthquake option is created.

構造物応答算出部14は、揺れ指標値算出プログラムPに基づいて、構造物にシミュレーション用地震波を入力することで得られる評価位置ごとの地震波に対する応答値を算出する。ここでは、構造物応答算出部14は、地震波に対する評価位置ごとの応答値として、加速度、速度、変位、断面力等を求める。構造物応答算出部14は、例えば時刻歴応答解析を行うことによって評価位置ごとの地震波に対する応答値を算出する。なお、構造物応答算出部14は、許容応力度等計算や限界耐力計算を行うことによって評価位置ごとの地震波に対する応答値を算出することも可能である。 Based on the shaking index value calculation program P, the structure response calculator 14 calculates a response value to seismic waves for each evaluation position obtained by inputting simulation seismic waves to the structure. Here, the structure response calculator 14 obtains acceleration, velocity, displacement, cross-sectional force, etc. as response values for each evaluation position with respect to seismic waves. The structure response calculation unit 14 calculates a response value to seismic waves for each evaluation position by performing time history response analysis, for example. The structure response calculation unit 14 can also calculate the response value to the seismic wave for each evaluation position by calculating the allowable stress degree and the like and the critical strength calculation.

このような構造物応答算出部14は、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1が揺れ指標値算出プログラムPに基づいて動作することで具現化されている。つまり、揺れ指標値算出プログラムPは、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1を、構造物にシミュレーション用地震波を入力することで得られる評価位置ごとの加速度を算出する加速度算出部として機能させる。 Such a structure response calculation unit 14 is embodied by operating the shaking index value calculation device 1, which is a computer, based on the shaking index value calculation program P. FIG. In other words, the sway index value calculation program P causes the sway index value calculation device 1, which is a computer, to function as an acceleration calculator that calculates the acceleration for each evaluation position obtained by inputting simulation seismic waves to the structure.

振動周期算出部15は、揺れ指標値算出プログラムPに基づいて、構造物応答算出部14によって求められた応答加速度を用いて、評価位置ごとに構造物の固有周期に基づいて振動周期を求める。つまり、振動周期算出部15は、構造物の固有周期に基づいてシミュレーション用地震波が構造物に入力された場合における評価位置ごとの振動周期を求める。ここでは、振動周期算出部15は、構造物応答算出部14によって求められた評価位置ごとの応答加速度の経時変化をフーリエ変換し、評価位置に対して最も影響を与える卓越周期を上記振動周期として評価位置ごとに算出する。 The vibration period calculation unit 15 uses the response acceleration obtained by the structure response calculation unit 14 based on the shaking index value calculation program P to obtain the vibration period based on the natural period of the structure for each evaluation position. That is, the vibration period calculator 15 obtains the vibration period for each evaluation position when the simulation seismic wave is input to the structure based on the natural period of the structure. Here, the vibration period calculator 15 Fourier-transforms the temporal change in the response acceleration for each evaluation position obtained by the structure response calculator 14, and sets the dominant period that exerts the greatest influence on the evaluation position as the vibration period. Calculate for each evaluation position.

このような振動周期算出部15は、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1が揺れ指標値算出プログラムPに基づいて動作することで具現化されている。つまり、揺れ指標値算出プログラムPは、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1を、構造物の固有周期に基づいてシミュレーション用地震波が構造物に入力された場合における評価位置ごとの振動周期を算出する振動周期算出部15として機能させる。 Such a vibration period calculation unit 15 is embodied by operating the shake index value calculation device 1, which is a computer, based on the shake index value calculation program P. As shown in FIG. In other words, the sway index value calculation program P causes the sway index value calculation device 1, which is a computer, to calculate the vibration period for each evaluation position when simulation seismic waves are input to the structure based on the natural period of the structure. It functions as the vibration period calculator 15 .

揺れ指標値算出部16は、揺れ指標値算出プログラムPに基づいて、構造物応答算出部14で求められた加速度と振動周期算出部15で求められた振動周期とに基づいて評価位置ごとの揺れ指標値を求める。例えば、揺れ指標値算出部16は、各々の評価位置の最大加速度と卓越周期とを、気象庁より発表されている周期及び加速度と震度との関係を示すグラフに当てはめ、各々の評価位置における震度を揺れ指標値として算出する。なお、揺れ指標値は、速度と振動周期との関係から求められる値であれば、震度に限られるものではない。 The sway index value calculation unit 16 calculates the sway for each evaluation position based on the sway index value calculation program P, based on the acceleration obtained by the structure response calculation unit 14 and the vibration period obtained by the vibration period calculation unit 15. Find the index value. For example, the shaking index value calculator 16 applies the maximum acceleration and dominant period at each evaluation position to a graph showing the relationship between the period and acceleration and seismic intensity announced by the Meteorological Agency, and calculates the seismic intensity at each evaluation position. Calculated as a shaking index value. Note that the shaking index value is not limited to the seismic intensity as long as it is a value obtained from the relationship between the velocity and the vibration period.

このような揺れ指標値算出部16は、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1が揺れ指標値算出プログラムPに基づいて動作することで具現化されている。つまり、揺れ指標値算出プログラムPは、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1を、コンピュータからなる揺れ指標値算出装置1を、加速度と振動周期とに基づいて評価位置ごとの揺れ指標値を求める揺れ指標値算出部として機能させる。 Such a shake index value calculation unit 16 is embodied by operating the shake index value calculation device 1, which is a computer, based on the shake index value calculation program P. As shown in FIG. In other words, the shake index value calculation program P uses the computer shake index value calculation device 1 to calculate the shake index value for each evaluation position based on the acceleration and the vibration period. It functions as an index value calculation unit.

出力部17は、揺れ指標値算出部16で求められた揺れ指標値を評価位置ごとに視覚化して出力する。例えば、出力装置6がディスプレイであり、評価位置が構造物の各階に設定され、揺れ指標値が震度である場合には、出力部17によって、ディスプレイ上に構造物の各階の震度が表示されることになる。 The output unit 17 visualizes and outputs the shake index value obtained by the shake index value calculation unit 16 for each evaluation position. For example, when the output device 6 is a display, the evaluation position is set to each floor of the structure, and the shaking index value is the seismic intensity, the output unit 17 displays the seismic intensity of each floor of the structure on the display. It will be.

図3は、本実施形態の揺れ指標値算出装置1を用いた揺れ指標値の算出工程(揺れ指標値算出方法)を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flow chart showing a process of calculating a shake index value (shake index value calculation method) using the shake index value calculation device 1 of the present embodiment.

この図に示すように、揺れ指標値を算出する場合には、まず初期設定部11によって、初期設定を行う(ステップS1)。ここでは、例えば、作業者が入力装置5を用いて、構造物データD1、地盤データ及びシミュレーション用地震波データD2を選択する。このようにデータが選択されると、初期設定部11によって選択されたデータが記憶され、必要な初期設定がなされる。 As shown in this figure, when calculating a shake index value, initial setting is first performed by the initial setting unit 11 (step S1). Here, for example, the operator uses the input device 5 to select the structure data D1, the ground data, and the seismic wave data for simulation D2. When data is selected in this way, the selected data is stored by the initial setting section 11, and necessary initial settings are made.

続いて、評価位置の設定を行う(ステップS2)。ここでは、例えば、作業者が入力装置5を用いて、構造物データD1が示す構造物において複数の評価位置を選択する。このように評価位置が選択されると、評価位置設定部12によって構造物の複数の位置に評価位置が設定される。このようなステップS2の工程は、構造物に複数の評価位置を設定する評価位置設定工程に相当する。 Next, an evaluation position is set (step S2). Here, for example, the operator uses the input device 5 to select a plurality of evaluation positions in the structure indicated by the structure data D1. When the evaluation positions are selected in this way, the evaluation position setting unit 12 sets the evaluation positions at a plurality of positions of the structure. Such a process of step S2 corresponds to an evaluation position setting process of setting a plurality of evaluation positions on the structure.

続いて、地震対策オプションの選択を行う(ステップS3)。ここでは、例えば、作業者が入力装置5を用いて、予め記憶装置3に記憶された地震対策オプションを選択する。このように地震対策オプションが選択されると、オプション選択部13によって地震対策オプションが決定され、構造物データD1に対して地震対策オプションを示すデータが組み込まれる。このようなステップS3の工程は、後述する構造物応答算出工程(加速度算出工程を含む工程)よりも前に、構造物に設ける地震対策オプションを選択するオプション選択工程に相当する。 Subsequently, an earthquake countermeasure option is selected (step S3). Here, for example, the operator uses the input device 5 to select an earthquake countermeasure option stored in advance in the storage device 3 . When an earthquake countermeasure option is selected in this manner, the option selection unit 13 determines the earthquake countermeasure option, and incorporates data indicating the earthquake countermeasure option into the structure data D1. Such a process of step S3 corresponds to an option selection process of selecting an earthquake countermeasure option provided for a structure prior to a structure response calculation process (a process including an acceleration calculation process), which will be described later.

なお、ステップS3にて、地震対策オプションを付加する選択を行わないことも可能である。このような場合には、ステップS1で設定された構造物データD1に対して地震対策オプションを示すデータを組み込むことなくステップS4に移行する。 It should be noted that it is also possible not to select addition of the anti-earthquake option in step S3. In such a case, the process proceeds to step S4 without incorporating the data indicating the earthquake countermeasure option into the structure data D1 set in step S1.

続いて、構造物応答の算出を行う(ステップS4)。ここでは、構造物応答算出部14によって、構造物データD1及びシミュレーション用地震波データD2に基づいて、構造物にシミュレーション用地震波が入力された場合の応答値(加速度、速度、変位、断面力等)を評価位置ごとに算出する。例えば、構造物応答算出部14は、時刻歴応答解析を行うことによって、評価位置ごとの地震波に対する応答値を算出する。このようなステップS4の工程は、構造物にシミュレーション用地震波を入力することで得られる評価位置ごとの応答値を算出する構造物応答算出工程に相当し、評価位置ごとの加速度を算出する加速度算出工程を含む工程である。 Subsequently, the structure response is calculated (step S4). Here, based on the structure data D1 and the simulation seismic wave data D2, the structure response calculator 14 calculates response values (acceleration, velocity, displacement, sectional force, etc.) when the simulation seismic waves are input to the structure. is calculated for each evaluation position. For example, the structure response calculator 14 calculates a response value to seismic waves for each evaluation position by performing time history response analysis. The process of step S4 corresponds to the structure response calculation process of calculating the response value for each evaluation position obtained by inputting the simulation seismic wave to the structure, and the acceleration calculation process for calculating the acceleration for each evaluation position. It is a process including a process.

なお、ステップS3にて地震対策オプションを付加する選択がされている場合には、構造物応答算出部14は、地震対策オプションが設けられた構造物に基づいて評価位置ごとの加速度等を算出する。 Note that if the addition of the earthquake countermeasure option is selected in step S3, the structure response calculation unit 14 calculates the acceleration and the like for each evaluation position based on the structure provided with the earthquake countermeasure option. .

続いて、評価位置ごとに振動周期を算出する(ステップS5)。ここでは、振動周期算出部15によって、ステップS4で求められた加速度と、予め記憶装置3に記憶された構造物の固有周期とに基づいて、シミュレーション用地震波が構造物に入力された場合における評価位置ごとの振動周期を求める。なお、本実施形態においては、構造物応答算出部14にて算出された加速度(応答加速度)の経時変化をフーリエ変換し、その評価位置に対して最も影響を与える卓越周期を振動周期として算出する。このようなステップS5の工程は、構造物の固有周期に基づいて、シミュレーション用地震波が構造物に入力された場合における評価位置ごとの振動周期を算出する振動周期算出工程に相当する。 Subsequently, a vibration period is calculated for each evaluation position (step S5). Here, based on the acceleration obtained in step S4 by the vibration period calculator 15 and the natural period of the structure stored in advance in the storage device 3, the evaluation in the case where the simulation seismic wave is input to the structure Obtain the vibration period for each position. In this embodiment, the change over time of the acceleration (response acceleration) calculated by the structure response calculator 14 is Fourier transformed, and the dominant period that exerts the greatest influence on the evaluation position is calculated as the vibration period. . Such a process of step S5 corresponds to a vibration period calculation process for calculating the vibration period for each evaluation position when the simulation seismic wave is input to the structure based on the natural period of the structure.

なお、ステップS3にて地震対策オプションを付加する選択がされている場合には、振動周期算出部15は、地震対策オプションが設けられた構造物に基づいて評価位置ごとの振動周期を算出する。 It should be noted that if the addition of the earthquake countermeasure option is selected in step S3, the vibration period calculator 15 calculates the vibration period for each evaluation position based on the structure provided with the earthquake countermeasure option.

続いて、評価位置ごとに揺れ指標値を算出する(ステップS6)。ここでは、揺れ指標値算出部16によって、ステップS4で求められた加速度と、ステップS5で求められた振動周期とに基づいて、評価位置ごとに震度を揺れ指標値として算出する。図4は、最大加速度及び卓越周期と、震度との関係を示す関係図である。揺れ指標値算出部16は、例えば、図4に示す関係図を示すデータに基づき、最大加速度と卓越周期との交点位置から震度を算出する。このようなステップS6の工程は、加速度と振動周期とに基づいて評価位置ごとの揺れ指標値を求める揺れ指標値算出工程に相当する。 Subsequently, a shake index value is calculated for each evaluation position (step S6). Here, the shaking index value calculator 16 calculates the seismic intensity as the shaking index value for each evaluation position based on the acceleration obtained in step S4 and the vibration period obtained in step S5. FIG. 4 is a relational diagram showing the relationship between maximum acceleration, dominant period, and seismic intensity. The shaking index value calculation unit 16 calculates the seismic intensity from the position of the intersection of the maximum acceleration and the dominant period based on the data representing the relationship diagram shown in FIG. 4, for example. Such a process of step S6 corresponds to a shake index value calculation process of obtaining a shake index value for each evaluation position based on the acceleration and the vibration period.

続いて、ステップS6で求められた揺れ指標値である震度を評価位置ごとに出力する(ステップS7)。ここでは、出力部17によって、ステップS6で求められた震度を評価位置ごとに出力する。例えば、構造物が複数階の建物であり、評価位置が建物の各階に設定されている場合には、建物の各階の震度を出力する。 Subsequently, the seismic intensity, which is the shaking index value obtained in step S6, is output for each evaluation position (step S7). Here, the output unit 17 outputs the seismic intensity obtained in step S6 for each evaluation position. For example, if the structure is a multi-story building and evaluation positions are set for each floor of the building, the seismic intensity of each floor of the building is output.

このような本実施形態の揺れ指標値算出装置1、揺れ指標値算出方法及び揺れ指標値算出プログラムPによれば、地震が発生する前に、構造物に設定された複数の評価位置の各々について、加速度と振動周期とに基づいて揺れ指標値を示すことができる。このため、本実施形態の揺れ指標値算出装置1、揺れ指標値算出方法及び揺れ指標値算出プログラムPによれば、構造物に必要な地震対策を評価位置ごとに適切に選択することが可能となる。 According to the sway index value calculation device 1, the sway index value calculation method, and the sway index value calculation program P of the present embodiment, each of the plurality of evaluation positions set on the structure before an earthquake occurs , the sway index value can be indicated based on the acceleration and the vibration period. Therefore, according to the sway index value calculation device 1, the sway index value calculation method, and the sway index value calculation program P of the present embodiment, it is possible to appropriately select earthquake countermeasures necessary for a structure for each evaluation position. Become.

また、本実施形態の揺れ指標値算出装置1、揺れ指標値算出方法及び揺れ指標値算出プログラムPにおいては、構造物に設ける地震対策オプションが選択可能とされ、地震対策オプションが選択された場合には、地震対策オプションが設けられた構造物に基づいて評価位置ごとの加速度及び振動周期を算出している。このため、地震対策オプションを構造物に設けた場合における揺れ指標値を求めることができ、例えば、地震対策オプションを構造物に設けた場合と、地震対策オプションを構造物に設けない場合とにおける揺れ指標値の変化を容易に把握することができる。 In addition, in the shaking index value calculation device 1, the shaking index value calculation method, and the shaking index value calculation program P of the present embodiment, an earthquake countermeasure option provided for the structure can be selected, and when the earthquake countermeasure option is selected, calculated the acceleration and vibration period for each evaluation position based on the structure with the earthquake countermeasure option. For this reason, it is possible to obtain the shaking index value when the earthquake countermeasure option is installed in the structure. Changes in index values can be easily grasped.

ここで、本実施形態の揺れ指標値算出装置1による具体的な計算例について説明する。本計算例では、地震対策オプションの選択前の構造物データD1として、図5に示す4階建て建物のモデルMを用いた。このようなモデルMに対して地震対策オプションを設けていない図5に示すタイプ(無補強タイプ)と、上記モデルMに対して図6に示すように地震対策オプションとしてブレーシングBを設けたタイプ(ブレーシング補強タイプ)と、上記モデルMに対して図7に示すように地震対策オプションとしてバネ及びダンパを含む制震機構Sを設けたタイプ(バネ及びダンパ補強タイプ)との各々を用いて計算を行った。 Here, a specific calculation example by the shake index value calculation device 1 of this embodiment will be described. In this calculation example, the model M of a four-story building shown in FIG. 5 is used as the structure data D1 before selecting the earthquake countermeasure option. A type (non-reinforced type) shown in FIG. 5 that is not provided with an earthquake countermeasure option for such model M, and a type that is provided with bracing B as an earthquake countermeasure option as shown in FIG. (bracing reinforced type) and a type (spring and damper reinforced type) provided with a seismic control mechanism S including springs and dampers as an option for earthquake countermeasures as shown in FIG. did the calculations.

また、本計算例では、シミュレーション用地震波データD2として2000年10月6日で鳥取県西部を震源として発生した鳥取県西部地震の地震波データを用いた。また、本計算例では、4階建て建物であるモデルMの1階~4階の各階及び屋根に評価位置を設定し、これらの評価位置ごとに揺れ指標値として震度を求めた。 In addition, in this calculation example, the seismic wave data of the western Tottori prefecture earthquake that occurred on October 6, 2000 with the epicenter in the western part of Tottori prefecture was used as the simulation seismic wave data D2. In this calculation example, evaluation positions were set for each of the 1st to 4th floors of Model M, which is a four-story building, and the roof, and the seismic intensity was obtained as a shaking index value for each evaluation position.

図8は、無補強タイプに対して行った計算の結果を示す表である。図8に示すように、1階~4階の各階及び屋根において卓越周期は0.36秒であった。また、1階の最大加速度は117.2cm/sであり、2階の最大加速度は177.6cm/sであり、3階の最大加速度は422.7cm/sであり、4階の最大加速度は632.0cm/sであり、屋根の最大加速度は772.7cm/sであった。 FIG. 8 is a table showing the results of calculations performed for the unreinforced type. As shown in FIG. 8, the dominant period was 0.36 seconds on each floor from the 1st to 4th floors and on the roof. The maximum acceleration on the 1st floor is 117.2 cm/ s2 , the maximum acceleration on the 2nd floor is 177.6 cm/ s2 , the maximum acceleration on the 3rd floor is 422.7 cm/ s2 , and the maximum acceleration on the 4th floor is 177.6 cm/s2. The maximum acceleration was 632.0 cm/s 2 and the maximum roof acceleration was 772.7 cm/s 2 .

図9は、無補強タイプに対する計算で得られた各々の評価位置の最大加速度と卓越周期とを、図4に示す関係図(震度階級図)に当てはめた図である。この図に示すように、無補強タイプにおいては、1階の震度は5弱、2階の震度は5強、3階の震度は6弱、4階の震度は6強、屋根の震度は6強となった。 FIG. 9 is a diagram in which the maximum acceleration and dominant period at each evaluation position obtained by calculation for the unreinforced type are applied to the relationship diagram (seismic intensity scale diagram) shown in FIG. As shown in this figure, the seismic intensity of the non-reinforced type is 5 lower on the 1st floor, 5 upper on the 2nd floor, 6 lower on the 3rd floor, 6 upper on the 4th floor, and 6 on the roof. became strong.

図10は、ブレーシング補強タイプに対して行った計算の結果を示す表である。図10に示すように、1階~4階の各階及び屋根において卓越周期は0.17秒であった。また、1階の最大加速度は116.8cm/sであり、2階の最大加速度は119.4cm/sであり、3階の最大加速度は164.6cm/sであり、4階の最大加速度は254.2cm/sであり、屋根の最大加速度は349.1cm/sであった。 FIG. 10 is a table showing the results of calculations performed for bracing reinforcement types. As shown in FIG. 10, the dominant period was 0.17 seconds on each floor from the 1st to 4th floors and on the roof. The maximum acceleration on the 1st floor is 116.8 cm/ s2 , the maximum acceleration on the 2nd floor is 119.4 cm/ s2 , the maximum acceleration on the 3rd floor is 164.6 cm/ s2 , and the maximum acceleration on the 4th floor is 164.6 cm/s2. The maximum acceleration was 254.2 cm/s 2 and the maximum roof acceleration was 349.1 cm/s 2 .

図11は、ブレーシング補強タイプに対する計算で得られた各々の評価位置の最大加速度と卓越周期とを、図4に示す関係図(震度階級図)に当てはめた図である。この図に示すように、ブレーシング補強タイプにおいては、1階の震度は4、2階の震度は4、3階の震度は5弱、4階の震度は5弱、屋根の震度は5強となった。 FIG. 11 is a diagram in which the maximum acceleration and dominant period at each evaluation position obtained by calculation for the bracing reinforcement type are applied to the relationship diagram (seismic intensity scale diagram) shown in FIG. As shown in this figure, in the bracing reinforcement type, the seismic intensity of the 1st floor is 4, the 2nd floor is 4, the 3rd floor is 5 lower, the 4th floor is 5 lower, and the roof is 5 upper. became.

図12は、バネ及びダンパ補強タイプに対して行った計算の結果を示す表である。図12に示すように、1階~4階の各階及び屋根において卓越周期は0.92秒であった。また、1階の最大加速度は114.7cm/sであり、2階の最大加速度は124.0cm/sであり、3階の最大加速度は133.6cm/sであり、4階の最大加速度は164.1cm/sであり、屋根の最大加速度は189.7cm/sであった。 FIG. 12 is a table showing the results of calculations performed for spring and damper reinforcement types. As shown in FIG. 12, the dominant period was 0.92 seconds on each floor from the 1st to 4th floors and on the roof. The maximum acceleration on the 1st floor is 114.7 cm/ s2 , the maximum acceleration on the 2nd floor is 124.0 cm/ s2 , the maximum acceleration on the 3rd floor is 133.6 cm/ s2 , and the maximum acceleration on the 4th floor is 133.6 cm/s2. The maximum acceleration was 164.1 cm/s 2 and the maximum roof acceleration was 189.7 cm/s 2 .

図13は、バネ及びダンパ補強タイプに対する計算で得られた各々の評価位置の最大加速度と卓越周期とを、図4に示す関係図(震度階級図)に当てはめた図である。この図に示すように、ブレーシング補強タイプにおいては、1階の震度は5強、2階の震度は5強、3階の震度は5強、4階の震度は5強、屋根の震度は6弱となった。 FIG. 13 is a diagram in which the maximum acceleration and dominant period at each evaluation position obtained by calculation for the spring and damper reinforcement type are applied to the relationship diagram (seismic intensity scale diagram) shown in FIG. As shown in this figure, in the bracing reinforcement type, the seismic intensity of the 1st floor is 5 upper, the 2nd floor is 5 upper, the 3rd floor is 5 upper, the 4th floor is 5 upper, and the roof has a seismic intensity of 5 upper. It became less than 6.

図14は、無補強タイプと、ブレーシング補強タイプと、バネ及びダンパ補強タイプとで求められた各々の評価位置の震度をまとめた表である。この図から、鳥取県西部地震と同様の地震が発生した場合には、ブレーシングによる補強が、無補強やバネ及びダンパ補強よりも構造物の揺れの低減に有効であることが容易に理解できる。 FIG. 14 is a table summarizing the seismic intensity at each evaluation position obtained for the unreinforced type, the bracing reinforced type, and the spring and damper reinforced type. From this figure, it is easy to understand that if an earthquake similar to the Western Tottori Earthquake occurs, reinforcement by bracing is more effective in reducing the shaking of structures than no reinforcement or spring and damper reinforcement. .

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、図15を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.

図15は、本実施形態の揺れ指標値算出装置を用いた揺れ指標値の算出工程(揺れ指標値算出方法)を示すフローチャートである。本実施形態においては、ステップS3において、複数の地震対策オプションの選択を行う。また、本実施形態においては、上記第1実施形態におけるステップS6とステップS7との間に、ステップS3で選択された全ての地震対策オプションを用いて揺れ指標値を算出した否かの判定ステップ(ステップS10)が新たに設けられている。ステップS10で、全ての地震対策オプションを用いて揺れ指標値を算出していないと判定された場合には、オプション選択部13によって地震対策オプションの変更(ステップS11)を行い、再びステップS4に戻る。なお、このようなステップS10及びステップS11で示す工程は、揺れ指標値算出プログラムPに基づいて揺れ指標値算出装置1が行う。このように、本実施形態によれば、先の揺れ指標値算出工程の後に、先のオプション選択工程で選択した地震対策オプションを変更する。 FIG. 15 is a flow chart showing a process of calculating a shake index value (shake index value calculation method) using the shake index value calculation device of the present embodiment. In this embodiment, a plurality of earthquake countermeasure options are selected in step S3. In the present embodiment, between steps S6 and S7 in the first embodiment, a determination step ( Step S10) is newly provided. If it is determined in step S10 that the shaking index value has not been calculated using all the earthquake countermeasure options, the option selection unit 13 changes the earthquake countermeasure option (step S11), and returns to step S4. . The steps S10 and S11 are performed by the shake index value calculation device 1 based on the shake index value calculation program P. FIG. Thus, according to the present embodiment, the earthquake countermeasure option selected in the previous option selection process is changed after the previous shake index value calculation process.

このような本実施形態においては、ステップS3で選択された地震対策オプションが、1つずつ変更され、地震対策オプションの1つずつに対して構造物の評価位置ごとの揺れ指標値が算出される。このため、本実施形態によれば、異なる地震対策オプションの効果を容易に理解することが可能となる。 In this embodiment, the earthquake countermeasure option selected in step S3 is changed one by one, and the shaking index value for each evaluation position of the structure is calculated for each of the earthquake countermeasure options. . Therefore, according to this embodiment, it is possible to easily understand the effects of different earthquake countermeasure options.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments. The various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiment are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、構造物が複数階の建物である場合に、各階に1つの評価位置を設定する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各階に複数の評価位置を設定することも可能である。 For example, in the above embodiment, when the structure is a building with multiple floors, the configuration has been described in which one evaluation position is set for each floor. However, the invention is not limited to this. For example, it is possible to set a plurality of evaluation positions for each floor.

1……揺れ指標値算出装置、11……初期設定部、12……評価位置設定部、13……オプション選択部、14……構造物応答算出部(加速度算出部)、15……振動周期算出部、16……揺れ指標値算出部、17……出力部、D1……構造物データ、D2……シミュレーション用地震波データ、P……揺れ指標値算出プログラム Reference Signs List 1: shaking index value calculation device, 11: initial setting unit, 12: evaluation position setting unit, 13: option selection unit, 14: structure response calculation unit (acceleration calculation unit), 15: vibration cycle Calculation unit 16 Shake index value calculation unit 17 Output unit D1 Structure data D2 Seismic wave data for simulation P Shake index value calculation program

Claims (9)

地震に対する揺れの程度を示す揺れ指標値を求める揺れ指標値算出方法であって、
構造物データに複数の評価位置を設定する評価位置設定工程と、
前記構造物データにシミュレーション用地震波を入力することで得られる前記評価位置ごとの最大加速度を算出する加速度算出工程と、
造物の固有周期に基づいて、前記シミュレーション用地震波が前記構造物データに入力された場合における前記評価位置ごとの卓越周期を算出する振動周期算出工程と、
前記最大加速度と前記卓越周期とに基づいて前記評価位置ごとの揺れ指標値を求める揺れ指標値算出工程と
を有することを特徴とする揺れ指標値算出方法。
A shaking index value calculation method for obtaining a shaking index value indicating the degree of shaking caused by an earthquake, comprising:
an evaluation position setting step of setting a plurality of evaluation positions in the structure data ;
an acceleration calculation step of calculating a maximum acceleration for each of the evaluation positions obtained by inputting simulation seismic waves into the structure data ;
a vibration period calculation step of calculating a dominant period for each of the evaluation positions when the simulation seismic wave is input to the structure data , based on the natural period of the structure ;
and a shaking index value calculating step of obtaining a shaking index value for each of said evaluation positions based on said maximum acceleration and said dominant period.
前記加速度算出工程よりも前に、前記構造物データに設ける地震対策オプションを選択するオプション選択工程を有し、
前記加速度算出工程にて前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記最大加速度を算出し、前記振動周期算出工程にて前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記卓越周期を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の揺れ指標値算出方法。
An option selection step of selecting an earthquake countermeasure option provided in the structure data prior to the acceleration calculation step;
In the acceleration calculation step, the maximum acceleration for each evaluation position is calculated based on the structure data provided with the earthquake countermeasure option, and in the vibration period calculation step, the structure provided with the earthquake countermeasure option 2. The shake index value calculation method according to claim 1, wherein the dominant period for each of the evaluation positions is calculated based on object data .
前記揺れ指標値算出工程の後に、先の前記オプション選択工程で選択した地震対策オプションを変更することを特徴とする請求項2記載の揺れ指標値算出方法。 3. The shake index value calculation method according to claim 2, wherein after the shake index value calculation step, the earthquake countermeasure option selected in the previous option selection step is changed. 地震に対する揺れの程度を示す揺れ指標値を求める揺れ指標値算出装置であって、
構造物データに複数の評価位置を設定する評価位置設定部と、
前記構造物データにシミュレーション用地震波を入力することで得られる前記評価位置ごとの最大加速度を算出する加速度算出部と、
造物の固有周期に基づいて、前記シミュレーション用地震波が前記構造物データに入力された場合における前記評価位置ごとの卓越周期を算出する振動周期算出部と、
前記最大加速度と前記卓越周期とに基づいて前記評価位置ごとの揺れ指標値を求める揺れ指標値算出部と
を有することを特徴とする揺れ指標値算出装置。
A shaking index value calculation device for obtaining a shaking index value indicating the degree of shaking caused by an earthquake,
an evaluation position setting unit that sets a plurality of evaluation positions in the structure data ;
an acceleration calculation unit that calculates a maximum acceleration for each of the evaluation positions obtained by inputting simulation seismic waves to the structure data ;
a vibration period calculation unit that calculates a dominant period for each of the evaluation positions when the simulation seismic wave is input to the structure data , based on the natural period of the structure ;
A shake index value calculation device, comprising: a shake index value calculation unit that calculates a shake index value for each of the evaluation positions based on the maximum acceleration and the dominant period.
前記構造物データに設ける地震対策オプションを選択するオプション選択部を有し、
前記加速度算出部は、前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記最大加速度を算出し、
前記振動周期算出部は、前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記卓越周期を算出する
ことを特徴とする請求項4記載の揺れ指標値算出装置。
an option selection unit for selecting an earthquake countermeasure option provided in the structure data ;
The acceleration calculation unit calculates the maximum acceleration for each evaluation position based on the structure data provided with the earthquake countermeasure option,
5. The shaking index value calculation device according to claim 4, wherein the vibration period calculation unit calculates the dominant period for each of the evaluation positions based on the structure data provided with the earthquake countermeasure option.
前記オプション選択部が、先の前記オプション選択部で選択した地震対策オプションを変更し、
前記加速度算出部は、変更された前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記最大加速度を算出し、
前記振動周期算出部は、変更された前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記卓越周期を算出する
ことを特徴とする請求項5記載の揺れ指標値算出装置。
The option selection unit changes the earthquake countermeasure option selected by the option selection unit,
The acceleration calculation unit calculates the maximum acceleration for each evaluation position based on the structure data provided with the changed earthquake countermeasure option,
6. The shaking index value calculation according to claim 5, wherein the vibration period calculation unit calculates the dominant period for each of the evaluation positions based on the structure data provided with the changed anti-earthquake countermeasure option. Device.
コンピュータに揺れ指標値を算出させる揺れ指標値算出プログラムであって、
前記コンピュータを、
構造物データに複数の評価位置を設定する評価位置設定部と、
前記構造物データにシミュレーション用地震波を入力することで得られる前記評価位置ごとの最大加速度を算出する加速度算出部と、
造物の固有周期に基づいて、前記シミュレーション用地震波が前記構造物データに入力された場合における前記評価位置ごとの卓越周期を算出する振動周期算出部と、
前記最大加速度と前記卓越周期とに基づいて前記評価位置ごとの揺れ指標値を求める揺れ指標値算出部と
して機能させる
ことを特徴とする揺れ指標値算出プログラム。
A shake index value calculation program for causing a computer to calculate a shake index value,
the computer,
an evaluation position setting unit that sets a plurality of evaluation positions in the structure data ;
an acceleration calculation unit that calculates a maximum acceleration for each of the evaluation positions obtained by inputting simulation seismic waves to the structure data ;
a vibration period calculation unit that calculates a dominant period for each of the evaluation positions when the simulation seismic wave is input to the structure data , based on the natural period of the structure ;
A shake index value calculation program characterized by functioning as a shake index value calculator that calculates a shake index value for each of said evaluation positions based on said maximum acceleration and said dominant period.
前記コンピュータを、
前記構造物データに設ける地震対策オプションを選択するオプション選択部として機能させ、
前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記最大加速度を算出する前記加速度算出部として機能させ、
前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記卓越周期を算出する前記振動周期算出部として機能させる
ことを特徴とする請求項7記載の揺れ指標値算出プログラム。
the computer,
Function as an option selection unit for selecting an earthquake countermeasure option provided in the structure data ,
functioning as the acceleration calculation unit for calculating the maximum acceleration for each evaluation position based on the structure data provided with the earthquake countermeasure option;
8. The shaking index value calculation program according to claim 7, wherein the shaking index value calculation program functions as the vibration period calculation unit that calculates the dominant period for each of the evaluation positions based on the structure data provided with the earthquake countermeasure option.
前記コンピュータを、
先に選択した地震対策オプションを変更する前記オプション選択部として機能させ、 変更された前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記最大加速度を算出する前記加速度算出部として機能させ、
変更された前記地震対策オプションが設けられた前記構造物データに基づいて前記評価位置ごとの前記卓越周期を算出する前記振動周期算出部として機能させる
ことを特徴とする請求項8記載の揺れ指標値算出プログラム。
the computer,
The acceleration calculation functioning as the option selection unit for changing the previously selected earthquake countermeasure option, and calculating the maximum acceleration for each of the evaluation positions based on the structure data provided with the changed earthquake countermeasure option. function as a department,
9. The shaking index value according to claim 8, characterized by functioning as said vibration period calculation unit for calculating said dominant period for each said evaluation position based on said structure data provided with said changed anti-earthquake countermeasure option. calculation program.
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