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公開番号2025167521
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024072242
出願日2024-04-26
発明の名称地震危険度評価装置、地震危険度評価方法及びプログラム
出願人国立大学法人広島大学,あいおいニッセイ同和損害保険株式会社,一般社団法人レトロフィットジャパン協会
代理人個人
主分類G01M 99/00 20110101AFI20251030BHJP(測定;試験)
要約【課題】容易に精度よく建物、地盤の地震リスクを評価できる地震危険度評価装置、地震危険度評価方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】地震危険度評価装置1は、建物の最上階及び最下階の常時微動情報から、第1の水平方向及び直交する第2の水平方向の固有振動数を演算し、建物近傍の地盤の常時微動情報から、地盤の水平動と上下動とのフーリエスペクトル振幅比を演算し、フーリエスペクトル振幅比に基づいて地盤増幅率を演算し、地盤増幅率から地盤の固有振動数を演算し、建物と地盤の固有振動数の差の大きさに基づいて建物共振リスク指標を演算する建物共振リスク演算部113と、地盤増幅率のピーク周波数及びピーク値から地盤リスク指標を演算する地盤リスク演算部114と、建物共振リスク指標及び地盤リスク指標に基づいて、建物の地震危険度を表す総合リスク指標を演算する総合リスク評価部115と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
評価対象である建物の最上階及び最下階の常時微動情報から、第１の水平方向の固有振動数及び第１の水平方向に直交する第２の水平方向の固有振動数を演算し、
前記建物の近傍の地盤の常時微動情報から、前記地盤の水平動と上下動とのフーリエスペクトル振幅比を演算し、前記フーリエスペクトル振幅比から前記地盤の固有振動数を演算し、
前記建物の固有振動数と前記地盤の固有振動数との差の大きさに基づいて前記建物の共振によるリスクを表す建物共振リスク指標を演算する建物共振リスク演算部を備え、
前記建物共振リスク指標は、以下の式を用いて算出される、
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2025167521000010.jpg
68
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ことを特徴とする地震危険度評価装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記フーリエスペクトル振幅比は以下の式を用いて算出される、
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2025167521000011.jpg
35
170
ことを特徴とする請求項１に記載の地震危険度評価装置。
【請求項３】
評価対象である地盤の常時微動情報から、前記地盤の水平動と上下動とのフーリエスペクトル振幅比を演算し、前記フーリエスペクトル振幅比に基づいて地盤増幅率を演算し、
前記地盤増幅率のピーク周波数及びピーク値から前記地盤の被災しやすさを表す地盤リスク指標を演算する地盤リスク演算部を備える、
ことを特徴とする地震危険度評価装置。
【請求項４】
前記フーリエスペクトル振幅比は以下の式を用いて算出され、
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2025167521000012.jpg
35
170
前記地盤リスク指標は以下の式を用いて算出される、
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2025167521000013.jpg
29
170
ことを特徴とする請求項３に記載の地震危険度評価装置。
【請求項５】
前記地盤増幅率は、前記フーリエスペクトル振幅比を入力とし、前記地盤増幅率を出力として機械学習された学習済みモデルを用いて推定される、
ことを特徴とする請求項４に記載の地震危険度評価装置。
【請求項６】
評価対象である建物の最上階及び最下階の常時微動情報から、第１の水平方向の固有振動数及び第１の水平方向に直交する第２の水平方向の固有振動数を演算し、
前記建物の近傍の地盤の常時微動情報から、前記地盤の水平動と上下動とのフーリエスペクトル振幅比を演算し、前記フーリエスペクトル振幅比から前記地盤の固有振動数を演算し、
前記建物の固有振動数と前記地盤の固有振動数との差の大きさに基づいて前記建物の共振によるリスクを表す建物共振リスク指標を演算する建物共振リスク演算部と、
前記フーリエスペクトル振幅比に基づいて地盤増幅率を演算し、前記地盤増幅率のピーク周波数及びピーク値から前記地盤の被災しやすさを表す地盤リスク指標を演算する地盤リスク演算部と、
前記建物共振リスク指標及び前記地盤リスク指標に基づいて、前記建物の地震危険度を表す総合リスク指標を演算する総合リスク評価部と、を備える、
ことを特徴とする地震危険度評価装置。
【請求項７】
評価対象である建物の最上階及び最下階の常時微動情報から、第１の水平方向の固有振動数及び第１の水平方向に直交する第２の水平方向の固有振動数を演算し、
前記建物の近傍の地盤の常時微動情報から、前記地盤の水平動と上下動とのフーリエスペクトル振幅比を演算し、前記フーリエスペクトル振幅比から前記地盤の固有振動数を演算し、
前記建物の固有振動数と前記地盤の固有振動数との差の大きさに基づいて前記建物の共振によるリスクを表す建物共振リスク指標を演算する建物共振リスク演算工程と、
前記フーリエスペクトル振幅比に基づいて地盤増幅率を演算し、前記地盤増幅率のピーク周波数及びピーク値から前記地盤の被災しやすさを表す地盤リスク指標を演算する地盤リスク演算工程と、
前記建物共振リスク指標及び前記地盤リスク指標に基づいて、前記建物の地震危険度を表す総合リスク指標を演算する総合リスク評価工程と、を含む、
ことを特徴とする地震危険度評価方法。
【請求項８】
コンピュータを、
評価対象である建物の最上階及び最下階の常時微動情報から、第１の水平方向の固有振動数及び第１の水平方向に直交する第２の水平方向の固有振動数を演算し、
前記建物の近傍の地盤の常時微動情報から、前記地盤の水平動と上下動とのフーリエスペクトル振幅比を演算し、前記フーリエスペクトル振幅比から前記地盤の固有振動数を演算し、
前記建物の固有振動数と前記地盤の固有振動数との差の大きさに基づいて前記建物の共振によるリスクを表す建物共振リスク指標を演算する建物共振リスク演算部、
前記フーリエスペクトル振幅比に基づいて地盤増幅率を演算し、前記地盤増幅率のピーク周波数及びピーク値から前記地盤の被災しやすさを表す地盤リスク指標を演算する地盤リスク演算部、
前記建物共振リスク指標及び前記地盤リスク指標に基づいて、前記建物の地震危険度を表す総合リスク指標を演算する総合リスク評価部、
として機能させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物、地盤の地震リスクを定量的に評価する地震危険度評価装置、地震危険度評価方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、建物の地震危険度、耐震性等を評価する方法が種々開発されている。特許文献１の方法では、建物と地盤との常時微動を測定し、測定された常時微動のフーリエスペクトルから算出される固有周期、共振度合及び増幅度に基づいて建物の耐震性能を評価する。
【０００３】
また、特許文献２の方法では、建築物の固有振動数及び地盤の固有振動数を取得し、取得された建築物の固有振動数と地盤の固有振動数との差に基づいて建築物の耐震性を評価する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－３４８９４９号公報
特表２００４－５３４９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
建物の地震危険度、耐震性等の評価において、地震に対する建物の損傷リスクは、その建物がどのような地盤の上に建っているかによって異なる。しかしながら、特許文献１の評価方法では、建物の振動特性の評価において、地盤の計測データは利用されているものの、地盤の固有振動数は考慮されておらず、建物の共振しやすさは評価されない。また、地盤そのもののリスク評価は行われていない。したがって、特許文献１の方法では、地盤が有するリスクの影響を考慮した、精度のよい建物のリスクの評価を行うことは難しい。また、特許文献１の方法は、２階建て住宅を対象とした技術であり、中高層建物は対象とされていない。
【０００６】
特許文献２の方法では、地盤の性質を考慮して建築物の耐震性を評価してもよいこととされている。また、特許文献２では、地盤固有のデータは地理図、従来研究等から取得することとされている。したがって、事前に取得された地盤固有のデータがない場合、地盤の特性を地震危険度評価に反映することは難しい。また、建物の評価に係るデータと、その地盤の評価に係るデータとを個別に取得するには、多くの手間と費用がかかり、容易に精度よく建物の地震危険度を評価することは難しい。また、地盤そのもののリスク評価も行われておらず、特許文献２の方法では、地盤が有するリスクの影響を考慮した、精度のよい建物のリスクの評価を行うことは難しい。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、容易に精度よく建物、地盤の地震時のリスクを評価できる地震危険度評価装置、地震危険度評価方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の観点に係る地震危険度評価装置は、
評価対象である建物の最上階及び最下階の常時微動情報から、第１の水平方向の固有振動数及び第１の水平方向に直交する第２の水平方向の固有振動数を演算し、
前記建物の近傍の地盤の常時微動情報から、前記地盤の水平動と上下動とのフーリエスペクトル振幅比を演算し、前記フーリエスペクトル振幅比から前記地盤の固有振動数を演算し、
前記建物の固有振動数と前記地盤の固有振動数との差の大きさに基づいて前記建物の共振によるリスクを表す建物共振リスク指標を演算する建物共振リスク演算部を備え、
前記建物共振リスク指標は、以下の式を用いて算出される。
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68
170
【０００９】
また、前記フーリエスペクトル振幅比は以下の式を用いて算出される、
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2025167521000003.jpg
35
170
こととしてもよい。
【００１０】
また、本発明の第２の観点に係る地震危険度評価装置は、
評価対象である地盤の常時微動情報から、前記地盤の水平動と上下動とのフーリエスペクトル振幅比を演算し、前記フーリエスペクトル振幅比に基づいて地盤増幅率を演算し、
前記地盤増幅率のピーク周波数及びピーク値から前記地盤の被災しやすさを表す地盤リスク指標を演算する地盤リスク演算部を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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