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公開番号2025049829
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023158281
出願日2023-09-22
発明の名称微動計測に基づく地震応答評価方法及び地震応答評価システム
出願人鹿島建設株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01M 7/02 20060101AFI20250327BHJP(測定;試験)
要約【課題】建物の任意箇所における地震応答を推定する。
【解決手段】地震応答評価方法は、建物200に生じる常時微動に関する微動情報D1を、建物200における計測点にそれぞれ設置された複数の振動センサ2を用いて得るステップS1と、建物200の固有周期、減衰比、振動モード及び刺激係数を含む振動特性情報D21を、微動情報D1を利用して得るステップS21と、仮定した地震動を建物200が受けたときに計測点に生じる計測点応答D22を、振動特性情報D21を利用して得るステップS22と、建物200において計測点と重複しない推定点に生じる推定点応答D32を、空間内挿推定法を利用して複数の計測点応答D22から得るステップS4と、を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
建物に生じる常時微動に関する微動情報を、前記建物における計測点にそれぞれ設置された複数の振動センサを用いて得る第１ステップと、
前記建物の固有周期、減衰比、振動モード及び刺激係数を含む振動特性情報を、前記微動情報を利用して得る第２ステップと、
仮定した地震動を前記建物が受けたときに前記計測点に生じる計測点応答を、前記振動特性情報を利用して得る第３ステップと、
前記建物において前記計測点と重複しない推定点に生じる推定点応答を、空間内挿推定法を利用して複数の前記計測点応答から得る第４ステップと、を有する、地震応答評価方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第４ステップは、
前記推定点と前記計測点とを結ぶ仮想の直線が前記建物の床に形成された開口部と重複するか否かを判定すると共に、判定結果を示す識別情報を前記計測点応答に付すステップと、
前記開口部と重複しないことを示す前記識別情報が付された複数の前記計測点応答から前記推定点応答を得るステップと、を有する、請求項１に記載の地震応答評価方法。
【請求項３】
前記第１ステップは、
前記建物に複数の前記振動センサを設置するステップと、
前記微動情報を、前記建物に設置された複数の前記振動センサを用いて得るステップと、を含み、
前記振動センサを設置するステップでは、前記建物を構成する大梁の上及び小梁の上の少なくとも一方に複数の前記振動センサを設置する、請求項１又は２に記載の地震応答評価方法。
【請求項４】
前記第１ステップは、
前記建物に複数の前記振動センサを設置するステップと、
前記微動情報を、前記建物に設置された複数の前記振動センサを用いて得るステップと、を含み、
前記振動センサを設置するステップでは、前記建物の床に形成された開口部の周縁に前記振動センサを配置する、請求項１又は２に記載の地震応答評価方法。
【請求項５】
建物における計測点にそれぞれ設置され、前記建物に生じる常時微動に関する微動情報を得る複数の振動センサと、
仮定した地震動を前記建物が受けたときに前記建物において前記計測点と重複しない推定点に生じる推定点応答を前記微動情報を用いて得る情報処理部と、を備え、
前記情報処理部は、
前記建物の固有周期、減衰比、振動モード及び刺激係数を含む振動特性情報を、前記微動情報を利用して得ると共に、仮定した地震動を前記建物が受けたときに前記計測点に生じる計測点応答を、前記振動特性情報を利用して得る計測点応答取得部と、
前記建物において前記計測点と重複しない推定点に生じる推定点応答を、空間内挿推定法を利用して複数の前記計測点応答から得る推定点応答取得部と、を含む、地震応答評価システム。
【請求項６】
前記推定点応答取得部は、
前記推定点と前記計測点とを結ぶ仮想の直線が前記建物の床に形成された開口部と重複するか否かを判定すると共に、判定結果を示す識別情報を前記計測点応答に付す識別情報付与部と、
前記開口部と重複しないことを示す前記識別情報が付された複数の前記計測点応答から前記推定点応答を得る内挿演算部と、を含む、請求項５に記載の地震応答評価システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、微動計測に基づく地震応答評価方法及び地震応答評価システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、建物内の微動計測を行うことにより、計測地点の地震応答を評価できる地震応答評価方法が記載されている。この評価方法では、まず、建物内の複数の地点にセンサを設置し、微動計測を実施することにより、各計測地点の加速度データを取得する。次に、取得した加速度データを利用して、固有周期と振動モード形、減衰定数を同定し、さらに刺激係数を略算する。最後に、建物に入力される地震動を仮定し、固有周期、振動モード形、減衰定数及び刺激係数を用いたモーダルアナリシスによって、微動計測を行った計測地点の地震応答を評価することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
謝金哲、池田芳樹、倉田真宏、「微動計測に基づく地震応答解析のための多自由度系線形建物モデルの構築」、構造工学論文集、日本、日本建築学会、２０２１年３月、vol.67B、pp.509-518
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１の技術は、仮定した地震動が建物に入力されたときの応答を予測する。より詳細には、非特許文献１の技術は、微動計測のためのセンサを設置した位置の地震応答を予測する。つまり、非特許文献１の技術は、建物の任意箇所に生じる地震応答を予測することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、建物の任意箇所における地震応答を推定することができる地震応答評価方法及び地震応答評価システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態は、［１］「建物に生じる常時微動に関する微動情報を、前記建物における計測点にそれぞれ設置された複数の振動センサを用いて得る第１ステップと、前記建物の固有周期、減衰比、振動モード及び刺激係数を含む振動特性情報を、前記微動情報を利用して得る第２ステップと、仮定した地震動を前記建物が受けたときに前記計測点に生じる計測点応答を、前記振動特性情報を利用して得る第３ステップと、前記建物において前記計測点と重複しない推定点に生じる推定点応答を、空間内挿推定法を利用して複数の前記計測点応答から得る第４ステップと、を有する、地震応答評価方法。」である。
【０００７】
一形態である地震応答推定方法は、微動情報を得るステップを実行して得た微動情報を利用して、振動特性情報を得る。この振動特性情報によれば、建物に仮定した地震動が入力されたときの複数の計測点における地震応答を得ることができる。そして、この地震応答推定方法は、計測点と重複しない推定点を設定し、当該推定点における推定点応答を、空間内挿推定法を用いて得る。つまり、この地震応答推定方法は、建物の任意箇所における地震応答を推定することができる。
【０００８】
一形態の地震応答評価方法は、［２］「前記第４ステップは、前記推定点と前記計測点とを結ぶ仮想の直線が前記建物の床に形成された開口部と重複するか否かを判定すると共に、判定結果を示す識別情報を前記計測点応答に付すステップと、前記開口部と重複しないことを示す前記識別情報が付された複数の前記計測点応答から前記推定点応答を得るステップと、を有する、上記［１］に記載の地震応答評価方法。」であってもよい。
この場合、識別情報を計測点応答に付すステップを実施した結果、推定点ごとに仮想の直線が開口部と重複する計測点応答と、仮想の直線が開口部と重複しない計測点応答と、を区別することができる。つまり、推定点応答を得るステップでは、仮想の直線が開口部と重複しない計測点応答のみを用いて推定点応答を得ることができる。その結果、推定点応答の精度に影響を及ぼす可能性がある推定点ごとに仮想の直線が開口部と重複する計測点応答を排除することができる。従って、より精度の高い推定点応答を得ることができる。
【０００９】
一形態の地震応答評価方法は、［３］「前記第１ステップは、前記建物に複数の前記振動センサを設置するステップと、前記微動情報を、前記建物に設置された複数の前記振動センサを用いて得るステップと、を含み、前記振動センサを設置するステップでは、前記建物を構成する大梁の上及び小梁の上の少なくとも一方に複数の前記振動センサを設置する、上記［１］又は［２］に記載の地震応答評価方法。」であってもよい。
この場合、振動センサが大梁及び小梁の少なくとも一方に設置されているため、振動センサが大梁及び小梁以外の場所に設置された場合に比べて、ノイズとなり得る歩行振動等の影響が少ない微動情報を得ることができる。これらの微動情報を利用することで、より精度の高い振動特性情報を得ることができる。その結果、より精度の高い推定点応答を得ることができる。
【００１０】
一形態の地震応答評価方法は、［４］「前記第１ステップは、前記建物に複数の前記振動センサを設置するステップと、前記微動情報を、前記建物に設置された複数の前記振動センサを用いて得るステップと、を含み、前記振動センサを設置するステップでは、前記建物の床に形成された開口部の周縁に前記振動センサを配置する、上記［１］～［３］の何れか一項に記載の地震応答評価方法。」であってもよい。
振動センサが開口部の周縁に設置されている場合、開口部の周縁に設置された振動センサの位置に生じる地震応答を利用して、他の開口部周辺の推定点に生じる推定点応答を得ることができる。従って、開口部周辺の推定点応答を精度良く得ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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