(57)【要約】【課題】地震動の被害の状況を定量的に表し、かつ、室内に設置された設置物が移動することにより非構造部材に対して与えうる影響を加味した上で、当該室内が地震動により被る被害の状況を把握することが可能である損傷度算定方法、損傷度算定プログラム、及び損傷度算定装置を提供すること。【解決手段】損傷度算定方法は、室内に配置された解析対象物が地震動に起因して移動することによって解析対象物又は室内に与えられる損傷の程度を示す地震動損傷度を算定する損傷度算定方法であって、数値モデル化された解析対象物の地震動に対する地震応答解析結果を取得する地震応答解析結果取得工程と、地震応答解析結果取得工程において取得した地震応答解析結果を参照し、解析対象物の移動量に基づいて地震動損傷度を算定する損傷度算定工程と、を含む。【選択図】図１
2014132231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に配置された解析対象物が地震動に起因して移動することによって前記解析対象物又は前記室内に与えられる損傷の程度を示す地震動損傷度を算定する損傷度算定方法であって、
数値モデル化された前記解析対象物における、前記地震動に対しての地震応答解析結果であって、前記解析対象物の移動量に関する情報を含む地震応答解析結果を取得する地震応答解析結果取得工程と、
前記地震応答解析結果取得工程において取得した前記地震応答解析結果を参照し、前記解析対象物の移動量に基づいて、前記地震動損傷度を算定する損傷度算定工程と、
を含む損傷度算定方法。
【請求項２】
前記地震応答解析結果取得工程において、複数の前記地震動に対する複数の地震応答解析結果を取得し、
前記損傷度算定工程において、前記地震応答解析結果取得工程において取得した前記複数の地震応答解析結果を参照し、前記複数の地震動に対して前記地震動損傷度を算定することによって、前記複数の地震動における地震動損傷度の分布を求め、
前記損傷度算定工程において求めた前記地震動損傷度の分布を出力する出力工程を含む、
請求項１に記載の損傷度算定方法。
【請求項３】
前記地震応答解析結果取得工程において、複数の構造形式の建物に対する地震応答解析結果を取得し、
前記損傷度算定工程において、前記地震応答解析結果取得工程において取得した複数の構造形式の建物に対する地震応答解析結果を参照し、前記複数の構造形式の建物に対して前記地震動損傷度を算定することによって、前記複数の構造形式の建物における地震動損傷度の分布を求め、
前記損傷度算定工程において求めた前記地震動損傷度の分布を出力する出力工程を含む、
請求項１又は２に記載の損傷度算定方法。
【請求項４】
前記地震動損傷度の分布から特定された、低損傷度帯、中損傷度帯、又は高損傷度帯のうち少なくとも一つの損傷度帯における前記解析対象物の地震応答解析結果を所定の方法により表示する表示工程を含む、
請求項２又は３に記載の損傷度算定方法。
【請求項５】
前記損傷度算定工程において、
室内に配置されたｉ番目の解析対象物のＸ方向における移動量ｘｉを、第一移動量係数α１乗することによって、ｘｉα１を算定する工程と、
室内に配置されたｉ番目の解析対象物のＹ方向における移動量ｙｉを、第一移動量係数α１乗することによって、ｙｉα１を算定する工程と、
室内に配置されたｉ番目の解析対象物のＺ方向における移動量ｚｉに転倒係数βを乗することによって、β×ｚｉを算定する工程と、
β×ｚｉを第一移動量係数α１乗することによって（β×ｚｉ）α１を算定する工程と、
ｘｉα１に、ｙｉα１及び（β×ｚｉ）α１を加することによって、ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１を算定する工程と、
ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１を（１／第一移動量係数α１）乗することによって、（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１を算定する工程と、
（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１を第二移動量係数α２乗することによって、｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２を算定する工程と、
｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２に室内に配置されたｉ番目の解析対象物の重量ｍｉを乗することによって、ｍｉ｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２を算定する工程と、
ｍｉ｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２を重量係数γ乗することによって、室内に配置されたｉ番目の解析対象物に与えられる損傷の程度を示す地震動損傷度Ｄｉ＝［ｍｉ｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２］γを算定する工程と、
地震動損傷度Ｄｉの総和によって、室内に与えられる損傷の程度を示す前記地震動損傷度ΣＤを求める工程とを含む、
請求項１から４のいずれか一項に記載の損傷度算定方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させる損傷度算定プログラム。
【請求項７】
前記請求項１から５のいずれか一項に記載の方法を行うための損傷度算定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、損傷度算定方法、損傷度算定プログラム、損傷度算定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築構造物の室内が、地震動によってどのような被害を被るかを事前に解析して評価する、建物内の被害評価方法が提案されている。このような被害評価方法によれば、建築構造物を施工する段階の前段階において、施工する建築構造物の地震動に対する性能を評価することが可能である。
【０００３】
このような建物内の被害評価方法としては、例えば、振動台の上方に建築構造物及びその室内を再現した実物大の模型を施工し、振動台によってその模型に対して模擬的に地震動を与えて室内の被害状況を観測する振動台実験方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。その他の方法としては、階ごとの地震応答、建物データ、及び非構造部材データに基づいて非構造部材（天井や壁、扉など）の損傷の度合いを示す非構造部材損傷度を非構造部材ごとに評価する非構造部材損傷度ステップを含む地震時建物内被害評価方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７６１８２号公報
【特許文献２】特開２００７−１０９１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の特許文献１に記載の振動台実験方法では、模型の内部を撮影し、撮影された画像を確認すること等によって、地震動に対する被害状況を一目で視覚的に把握することが可能であるものの、地震動の被害の状況を定量的に表すことはできない。そのため、地震動による被害状況を定量的に把握することが困難であり、例えば複数の模型に対して実験を行った際に、それら複数の模型の実験結果を定量的に比較することも出来ない。
【０００６】
また、上記の特許文献２に記載の地震時建物内被害評価方法では、非構造部材（天井や壁、扉など）の損傷の度合いを評価する上で、室内に設置された設置物（家具、機器、什器など。以下、解析対象物）が移動することにより非構造部材に対して与えうる影響が考慮されていない。そのため、設置物が移動することにより非構造部材に対して与えうる被害を加味した上での室内の被害の状況を評価することが出来ない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、地震動の被害の状況を定量的に表し、かつ、室内に設置された設置物が移動することにより非構造部材に対して与えうる影響を加味した上で、当該室内が地震動により被る被害の状況を把握することが可能である損傷度算定方法、損傷度算定プログラム、及び損傷度算定装置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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の損傷度算定方法は、室内に配置された解析対象物が地震動に起因して移動することによって前記解析対象物又は前記室内に与えられる損傷の程度を示す地震動損傷度を算定する損傷度算定方法であって、数値モデル化された前記解析対象物における、前記地震動に対しての地震応答解析結果であって、前記解析対象物の移動量に関する情報を含む地震応答解析結果を取得する地震応答解析結果取得工程と、前記地震応答解析結果取得工程において取得した前記地震応答解析結果を参照し、前記解析対象物の移動量に基づいて、前記地震動損傷度を算定する損傷度算定工程とを含む。
【０００９】
また、請求項２に記載の損傷度算定方法は、請求項１に記載の損傷度算定方法において、前記地震応答解析結果取得工程において、複数の前記地震動に対する複数の地震応答解析結果を取得し、前記損傷度算定工程において、前記地震応答解析結果取得工程において取得した前記複数の地震応答解析結果を参照し、前記複数の地震動に対して前記地震動損傷度を算定することによって、前記複数の地震動における地震動損傷度の分布を求め、前記損傷度算定工程において求めた前記地震動損傷度の分布を出力する出力工程を含む。
【００１０】
また、請求項３に記載の損傷度算定方法は、請求項１又は２に記載の損傷度算定方法において、前記地震応答解析結果取得工程において、複数の構造形式の建物に対する地震応答解析結果を取得し、前記損傷度算定工程において、前記地震応答解析結果取得工程において取得した複数の構造形式の建物に対する地震応答解析結果を参照し、前記複数の構造形式の建物に対して前記地震動損傷度を算定することによって、前記複数の構造形式の建物における地震動損傷度の分布を求め、前記損傷度算定工程において求めた前記地震動損傷度の分布を出力する出力工程を含む。
【００１１】
また、請求項４に記載の損傷度算定方法は、請求項２又は３に記載の損傷度算定方法において、前記地震動損傷度の分布から特定された、低損傷度帯、中損傷度帯、又は高損傷度帯のうち少なくとも一つの損傷度帯における前記解析対象物の地震応答解析結果を所定の方法により表示する表示工程を含む。
【００１２】
また、請求項５に記載の損傷度算定方法は、請求項１から４のいずれか一項に記載の前記損傷度算定方法において、前記損傷度算定工程において、室内に配置されたｉ番目の解析対象物のＸ方向における移動量ｘｉを、第一移動量係数α１乗することによって、ｘｉα１を算定する工程と、室内に配置されたｉ番目の解析対象物のＹ方向における移動量ｙｉを、第一移動量係数α１乗することによって、ｙｉα１を算定する工程と、室内に配置されたｉ番目の解析対象物のＺ方向における移動量ｚｉに転倒係数βを乗することによって、β×ｚｉを算定する工程と、β×ｚｉを第一移動量係数α１乗することによって（β×ｚｉ）α１を算定する工程と、ｘｉα１に、ｙｉα１及び（β×ｚｉ）α１を加することによって、ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１を算定する工程と、ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１を（１／第一移動量係数α１）乗することによって、（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１を算定する工程と、（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１を第二移動量係数α２乗することによって、｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２を算定する工程と、｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２に室内に配置されたｉ番目の解析対象物の重量ｍｉを乗することによって、ｍｉ｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２を算定する工程と、ｍｉ｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２を重量係数γ乗することによって、室内に配置されたｉ番目の解析対象物に与えられる損傷の程度を示す地震動損傷度Ｄｉ＝［ｍｉ｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２］γを算定する工程と、地震動損傷度Ｄｉの総和によって、室内に与えられる損傷の程度を示す前記地震動損傷度ΣＤを求める工程とを含む。
【００１３】
また、請求項６に記載の損傷度算定プログラムは、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させる。
【００１４】
また、請求項７に記載の損傷度算定装置は、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法を行う。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の損傷度算定方法、請求項６に記載の損傷度算定プログラム、及び請求項７に記載の損傷度算定装置によれば、解析対象物の移動量に応じた地震動損傷度を算定することによって、地震動の被害の状況を定量的に表し、かつ、室内に設置された設置物が移動することにより非構造部材に対して与えうる影響を加味した上で、当該室内が地震動により被る被害の状況を把握することが可能である。
【００１６】
請求項２に記載の損傷度算定方法によれば、複数の地震動による地震動損傷度の分布を求めることによって、特定の室内における解析対象物や当該特定の室内自体が複数の地震動により被る被害の状況を定量的に把握することが可能である。さらに、特定の室内における解析対象物や当該特定の室内自体に対して特定の地震動損傷度を示す被害が発生する確率を定量的に把握することが可能である。
【００１７】
請求項３に記載の損傷度算定方法によれば、複数の構造形式の建物による地震動損傷度の分布を求めることによって、複数の構造形式の建物における、特定の室内における解析対象物や当該特定の室内自体が地震動により被る被害の状況を定量的に把握することが可能である。さらに、構造形式の相違によって被害の状況にどのような相違が生じるかを容易に把握することが可能である。
【００１８】
請求項４に記載の損傷度算定方法によれば、解析対象物の地震応答解析結果を表示することによって、解析対象物や室内が地震動によって被る被害の状況を視覚的に把握することが可能である。
【００１９】
請求項５に記載の損傷度算定方法によれば、下記式（１）に基づいて地震動損傷度の算定を行う際において、ユーザの所望の前提条件（解析対象物の各方向の移動量の合成方法、解析対象物の移動量が地震動損傷度の値に与える影響度、解析対象物の鉛直方向の移動量が地震動損傷度の値に与える影響度、及び、各解析対象物の個別損傷度の集計方法）に応じて、下記式（１）におけるα１、α２、β、及びγの係数を決定することによって、当該所望の前提条件下において損傷度算定を行うことが可能である。
Ｄｉ＝［ｍｉ｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２］γ・・・（１）
ここで、
ｘｉ：Ｘ方向の移動量
ｙｉ：Ｙ方向の移動量
ｚｉ：Ｚ方向の移動量
ｍｉ：ｉ番目の解析対象物の重量
α１：第一移動量係数
α２：第二移動量係数
β：転倒係数
γ：重量係数
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る損傷度算定装置を機能概念的に表したブロック図である。
【図２】地震動損傷度算定処理のフローチャートである。
【図３】算定処理のフローチャートである。
【図４】数値モデル化された室内及び解析対象物を示す図であり、図４（ａ）及び（ｂ）は其々異なる視点から室内を見渡した斜視図である。
【図５】耐震構造建築物における地震動損傷度の分布を示す図である。
【図６】免震構造建築物における地震動損傷度の分布を示す図である。
【図７】耐震構造建築物における地震動発生中の室内状況を模擬的に表した図であり、（ａ）及び（ｂ）は低損傷度帯、（ｃ）及び（ｄ）は中損傷度帯、（ｅ）及び（ｆ）は高損傷度帯における室内状況を表した図である。
【図８】免震構造建築物における地震動発生中の室内状況を模擬的に表した図であり、（ａ）及び（ｂ）は低損傷度帯、（ｃ）及び（ｄ）は中損傷度帯、（ｅ）及び（ｆ）は高損傷度帯における室内状況を表した図である。
【図９】耐震構造建築物及び免震構造建築物における地震動損傷度の分布を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る損傷度算定方法、損傷度算定プログラム、及び損傷度算定装置の本実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕本実施の形態の基本的概念を説明した後、〔ＩＩ〕本実施の形態の具体的内容について説明し、〔ＩＩＩ〕最後に、本実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
〔Ｉ〕本実施の形態の基本的概念
まず、本実施の形態の基本的概念について説明する。本実施の形態に係る損傷度算定方法、損傷度算定プログラム、及び損傷度算定装置は、室内に配置された解析対象物が地震動に起因して移動することによって解析対象物又は室内に与えられる損傷の程度を示す地震動損傷度を算定するものである。なお、本実施の形態に係る損傷度算定方法、損傷度算定プログラム、及び損傷度算定装置は、特に建物内の特定の部屋における地震動損傷度を算定することが可能である。
【００２３】
〔ＩＩ〕本実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る実施の形態の具体的内容について説明する。
【００２４】
（構成）
最初に、本発明に係る損傷度算定装置１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る損傷度算定装置１を機能概念的に表したブロック図である。この図１に示すように、本実施の形態に係る損傷度算定装置１は、概略的に、入力部２、表示部３、記憶部４、及び制御部５を備えて構成される。以下では、これらの各構成要素について詳細に説明した上で、損傷度算定装置１が実行する処理について説明する。
【００２５】
（構成−入力部）
入力部２は、損傷度算定プログラムが実行する各種処理に必要な情報を後述する記憶部４に入力する入力手段であり、例えば、キーボード及びマウスとして構成されている。
【００２６】
（構成−表示部）
表示部３は、解析対象物の地震応答解析結果を表示する表示手段であって、制御部５の制御に基づいて各種の画像や映像を表示する表示手段である。この表示部３としては、例えば、公知の液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイの如きフラットパネルディスプレイを用いることができる。
【００２７】
（構成−記憶部）
記憶部４は、損傷度算定装置１の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記憶する記憶手段である。この記憶部４は、例えば、外部記憶装置としてのハードディスク（図示省略）を用いて構成されているが、磁気ディスクの如き磁気的記録媒体、ＤＶＤやブルーレイディスクの如き光学的記録媒体、あるいは、その他の任意の記録媒体を用いてもよい。ここで、記憶部４には、室内情報（例えば、室内の形状、広さ）、解析対象物情報（例えば、解析対象物の形状、数、座標、及び重量）、地震動パターン情報（例えば、地震動の波形、及び規模）、建物情報（例えば、建物の構造形式）、地震応答解析結果情報（例えば、解析対象物の移動量）、算定式情報（第一移動量係数α１、第二移動量係数α２、転倒係数β、及び重量係数γの具体的な値）、及び表示情報（表示する内容に係る情報）などが記憶されており、これらの各種情報は、ユーザが入力部２を操作することによって、適宜入力することが可能である。なお、これらの各種情報についての詳細な説明については後述する。
【００２８】
（構成−制御部）
制御部５は、損傷度算定装置１を制御する制御手段であり、具体的には、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。特に、本実施の形態に係る損傷度算定プログラムは、任意の記録媒体又はネットワークを介して損傷度算定装置１にインストールされ記憶部４に記憶されることで、制御部５を実質的に構成する。ここで、本実施の形態に係る損傷度算定装置１の制御部５は、概略的に、解析部５ａ、取得部５ｂ、及び算定部５ｃを備えて構成される。
【００２９】
（構成−制御部−解析部）
解析部５ａは、記憶部４に記憶された地震動パターン情報、解析対象物情報、室内情報、及び建物情報に基づいて地震応答解析を行う解析手段である。そして、地震応答解析を行うことによって、得られた地震応答解析結果に関する情報（地震応答解析結果情報）を記憶部４に記憶する。
【００３０】
（構成−制御部−取得部）
取得部５ｂは、記憶部４に記憶された地震応答解析結果を取得する地震応答解析結果取得手段である。本実施の形態において、取得部５ｂは、地震応答解析結果に関する情報を記憶部４から取得するが、この情報の取得の具体的な方法は任意に変更することができる。例えば、損傷度算定装置１にネットワークと通信を行う通信手段を持たせ、取得部５ｂは、必要に応じてこの通信手段を介して、外部のサーバから地震応答解析結果を取得して記憶部４に揮発的又は不揮発的に記録するようにしてもよい。
【００３１】
（構成−制御部−算定部）
算定部５ｃは、記憶部４に記憶された地震応答解析結果情報、及び算定式情報に基づいて地震動損傷度の算定を行う地震動損傷度算定手段である。
【００３２】
（処理）
次に、このように損傷度算定装置１によって実行される地震動損傷度算定処理について説明する。図２は、地震動損傷度算定処理のフローチャートである（以下の各処理の説明ではステップを「Ｓ」と略記する）。なお、以下の処理の説明において、制御主体を特記しない処理については、制御部５にて実行されるものとし、情報の取得元や取得経路を特記しない場合については、公知のタイミング及び公知の方法にて、記憶部４に予め格納されており、あるいは、入力部２を介してユーザ等によって入力されるものとする。
【００３３】
地震動損傷度算定処理が起動されると、図２に示すように、制御部５は、地震応答解析結果を取得する（ＳＡ１）。このステップは、数値モデル化された解析対象物の地震動に対する地震応答解析結果を取得する地震応答解析結果取得工程である。まずは、このステップにおいて用いられる、各種の情報（記憶部４に記憶されている）について説明し、その後に、このステップの具体的な内容について説明する。
【００３４】
まず、「室内情報」とは、本実施の形態に係る損傷度算定方法の対象となる室内を数値モデル化する際に、室内の具体的な構成を特定するために必要な情報のことであり、例えば、室内の形状や広さ、窓の有無などに関する情報が含まれる。ここで、図４は、数値モデル化された室内及び解析対象物を示す図であり、図４（ａ）及び（ｂ）は其々異なる視点から室内を見渡した斜視図である。この図４に示すように、本実施の形態では室内を、室内の一側面に窓が設けられた略直方体形状の数値モデルとして形成する。したがって、係る室内を形成するための情報が室内情報として記憶部４に記憶されている。
【００３５】
また、「解析対象物情報」とは、本実施の形態に係る損傷度算定方法の対象となる解析対象物を数値モデル化する際に、解析対象物の具体的な構成を特定するために必要な情報のことであり、例えば解析対象物の形状や数、座標、重量などを含む情報が含まれる。なお、図４に示すように、本実施の形態では解析対象物を、机、椅子、及び棚などの形状を模した数値モデルとして形成する。したがって、係る解析対象物を形成するための情報が室内情報として記憶部４に記憶されている。
【００３６】
また、「地震動パターン情報」とは、数値モデルに対して与える地震動の具体的な構成を特定するために必要な情報のことであり、例えば、地震動の規模や周波数などを含む情報である。なお、本実施の形態では、略同一規模の複数の地震動パターンが地震動パターン情報として記憶部４に記憶されている。
【００３７】
また、「建物情報」とは、建物の具体的な構成を特定するために必要な情報のことであり、例えば、建物の柱や梁に関する情報であったり、あるいは単に建物が耐震構造建築物、免震構造建築物、あるいは制震構造建築物のいずれの構造形式であるかを示すものであっても良い。なお、本実施の形態では、耐震構造建築物、及び免震構造建築物の２種類の構造形式が建物情報として記憶部４に記憶されている。
【００３８】
なお、ユーザは入力部２を介して、これらの室内情報、解析対象物情報、地震動パターン情報、及び建物情報を任意に設定変更することが可能であり、このことによって、地震応答解析の前提条件を任意に設定変更することが可能である。
【００３９】
続いて、このステップ（ＳＡ１）の具体的な内容について説明する。まず、解析部５ａは、記憶部４に記憶された室内情報を参照して室内の数値モデルを作成し、記憶部４に記憶された解析対象物情報を参照して解析対象物の数値モデルを作成する。上述したように、本実施の形態では、図４に示すように、室内及び解析対象物の数値モデルを作成するものとする。なお、数値モデルを作成する具体的な方法については公知の方法を採用することが可能であるため、その詳細な説明を省略する。
【００４０】
次に、解析部５ａは、このように任意に設定された室内及び解析対象物に対して、記憶部４に記憶された地震動パターン情報、及び建物情報を参照して地震応答解析を行い地震応答解析結果を導出する。なお、上述したように、地震動パターン情報としては複数の地震動パターンを含み、建物情報としては複数の構造形式（耐震構造建築物、及び免震構造建築物）を含むため、これらの全てについて地震応答解析結果を導出する。
【００４１】
具体的には、初めに、解析部５ａは、耐震構造建築物について、複数の地震動パターンのうち一つの地震動パターンを参照して地震応答解析を行う。そして、解析部５ａは、当該地震動パターンについての地震応答解析が終了した後に他の地震動パターンについての地震応答解析を行う。このようにして解析部５ａは次々に地震応答解析を行い、耐震構造建築物について、記憶部４に記憶された全ての地震動パターンについての地震応答解析結果を導出する。なお、地震応答解析の具体的な内容については公知であるため、その詳細な説明を省略する。続いて、解析部５ａは、免震構造建築物について、同様に全ての地震動パターンについての地震応答解析を行い、地震応答解析結果を導出する。そして、取得部５ｂは、解析部５ａが導出した全ての地震動パターンについての地震応答解析結果を逐一取得する。このようにして、地震動パターンや構造形式の異なる複数の地震応答解析結果を取得することが可能である。これにて地震応答解析結果の取得（ＳＡ１）が完了する。
【００４２】
ここで、このステップにより導出される「地震応答解析結果」とは、地震動に対する解析対象物の応答に関しての詳細なデータ全般を示すものであり、上述した地震応答解析により導出された詳細なデータ全般の事を示す。具体的には、室内に配置された複数の解析対象物のそれぞれについての累計移動量、最大移動量、地震動終焉後の位置、及び転倒の有無、並びに、地震動発生中の室内状況を模擬的に示す画像や映像、及び地震動終焉後の室内状況を模擬的に示す画像などを含むものである。例えば、図７は、耐震構造建築物における地震動発生中の室内状況を模擬的に表した図であり、図８は、免震構造建築物における地震動発生中の室内状況を模擬的に表した図である。なお、これらの図７及び図８についての詳細な説明については後述する。
【００４３】
次に、制御部５は、算定処理（ＳＡ２）を行う。図３は、算定処理のフローチャートである。この算定処理は、ＳＡ１において取得した地震応答解析結果を参照し、解析対象物の移動量に基づいて、地震動損傷度を算定する損傷度算定工程である。ここで、「解析対象物の移動量」とは、任意の概念を採用することが可能である。たとえば、地震によって解析対象物の重心が移動した距離の総和（以下、累計移動量）を解析対象物の移動量としても良い。また、地震発生前の解析対象物の重心の位置（以下、必要に応じて「元の位置」と称する。）から地震終焉後の解析対象物の重心の位置までの距離（以下、最終移動量）を解析対象物の移動量としても良い。あるいは、地震動の発生時から終焉時までの間において、解析対象物の重心が元の位置から最も離れた地点に到達した際における、元の位置から当該地点までの距離（以下、最大移動量）を解析対象物の移動量としても良い。なお、本実施形態においては、解析対象物の移動量が、上記の「最大移動量」であるものとして説明する。
【００４４】
以下では、この算定処理（ＳＡ２）について具体的に説明する。まず、算定部５ｃは、地震応答解析結果取得工程において取得した、地震動パターンや構造形式の異なる複数の地震応答解析結果のうちの一つについて、解析対象物の最大移動量を取得する（ＳＢ１）。このように算定部５ｃが取得する最大移動量を求める方法としては任意の方法を用いることが可能である。たとえば、地震動発生時における解析対象物の図４（ａ）におけるＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の其々の移動量の時間推移をそれぞれ時間−移動量グラフにより表し、それぞれの時間−移動量グラフにおいて、移動量が最大になる時間を特定し、その時間における移動量の値を各方向成分の最大移動量として求めることができる。なお、Ｘ方向及びＹ方向は、其々水平面内において互いに直交する２つの方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。
【００４５】
このように、解析対象物の移動量は、図４（ａ）におけるＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の各方向について求める。このように各方向成分の移動量を各成分毎に算定することによって、各成分毎に地震動損傷度に与える影響の度合いを異なるものとすることができるためである。たとえば、解析対象物がＺ方向に移動したということは、解析対象物が転倒した可能性が高く、解析対象物が転倒したならば、解析対象物や室内に大きな被害を与えると考えられる。そのため、Ｘ方向やＹ方向の移動量が地震動損傷度に与える影響度よりも、Ｚ方向の移動量が地震動損傷度に与える影響度を大きくしても良い。
【００４６】
続いて、算定部５ｃは、記憶部４に記憶された算定式情報を取得する（ＳＢ２）。この「算定式情報」とは、後述する算定式の第一移動量係数α１、第二移動量係数α２、転倒係数β、及び重量係数γの具体的な値であって、ユーザが入力部２を介して任意の値を記憶部４に入力することが出来る。なお、これらの係数の詳細な説明については後述する。
【００４７】
続いて、算定部５ｃは、ＳＢ１において取得した最大移動量と、ＳＢ２において取得した算定式情報とを参照して、地震動損傷度を算定する（ＳＢ３）。ここで、「地震動損傷度」とは、地震動により室内及び解析対象物が被る被害の大きさを示す値であり、この値が大きいほど、地震動により想定される被害が大きいといえる。以下では、地震動損傷度を算定する算定式の一例を説明する。
【００４８】
ここで、ｉ番目の解析対象物に与えられる損傷の程度を示す地震動損傷度Ｄｉ（以下、必要に応じて「個別損傷度」と称して説明する）は下記式（１）により求めることができ、また、室内に与えられる損傷の程度を示す地震動損傷度ΣＤは、室内に配置された全ての解析対象物の個別損傷度Ｄｉの総和によって求めることができる。
Ｄｉ＝［ｍｉ｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２］γ・・・（１）
ここで、
ｘｉ：Ｘ方向の最大移動量
ｙｉ：Ｙ方向の最大移動量
ｚｉ：Ｚ方向の最大移動量
ｍｉ：ｉ番目の解析対象物の重量
α１：第一移動量係数
α２：第二移動量係数
β：転倒係数
γ：重量係数
以下では、上記式（１）について説明する。なお、α１、α２、β、及びγの具体的な値については、入力部２を介して任意の値に設定することが可能である。
【００４９】
ｘｉ、ｙｉ、及びｚｉは、それぞれ、ｉ番目の解析対象物の図４（ａ）におけるＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の最大移動量であって、上述した方法により特定することが可能である。ｍｉはｉ番目の解析対象物の重量であり、この値は記憶部４に記憶された値を用いる。
【００５０】
第一移動量係数α１は、各方向の移動量をどういった考え方で合成するかを決定する係数であり、１．０〜２．０の値を任意に代入することが可能である。例えば、α１＝１．０とすると、各方向独立して合成する考え方であり、α１＝２．０とすると、ベクトル和として合成する考え方となる。
【００５１】
第二移動量係数α２は、解析対象物の移動量が地震動損傷度の値に与える影響度を決定する係数であり、例えば０．５〜２．０の値を任意に代入することが可能である。具体的には、α２の値を大きくすると、解析対象物の移動量の数値の大小が、地震動損傷度の数値の大小に顕著に表れる。
【００５２】
転倒係数βは、解析対象物の鉛直方向の移動量が地震動損傷度の値に与える影響度を決定する係数である。より具体的には、解析対象物の水平方向の移動量が地震動損傷度に与える影響に対して、解析対象物の鉛直方向の移動量が地震動損傷度に与える影響がどの程度大きいかを決定する係数であり、例えば２．０〜１００の値を任意に代入することが可能である。このような転倒係数βを定めるのは、上述したように、解析対象物がＺ方向に移動したということは、解析対象物が転倒したことが想定でき、転倒による被害の大きさを考慮したためである。
【００５３】
重量係数γは、各解析対象物の個別損傷度をどのように集計するかを決定する係数であり、例えば０．５〜２．０の値を任意に代入することが可能である。例えば、γ＝１とすれば、個々の解析対象物が個別に移動しても、あるいは塊として移動しても同じ損傷度となるが、γ＞１とすれば、各解析対象物が塊として移動した方が地震動損傷度はより大きい値を示し、γ＜１とすれば、各解析対象物が個別に移動した方が地震動損傷度はより大きい値を示す。
【００５４】
このように、ユーザの所望の前提条件（解析対象物の各方向の移動量の合成方法、解析対象物の移動量が地震動損傷度の値に与える影響度、解析対象物の鉛直方向の移動量が地震動損傷度の値に与える影響度、及び、各解析対象物の個別損傷度の集計方法）に応じて上記式（１）におけるα１、α２、β、及びγの係数を任意の値に決定することによって、当該所望の前提条件下において損傷度算定を行うことが可能である。
【００５５】
このようにして算定部５ｃは、地震動パターンや構造形式の異なる複数の地震応答解析結果のうち一つの地震応答解析結果について地震動損傷度の算定を実行した後、他の地震応答解析結果についても同様にＳＢ１からＳＢ３を繰り返す。このようにして、全ての地震応答解析結果についての地震動損傷度を算定することが可能である。そして、算定部５ｃは、複数の地震動損傷度を、地震動損傷度の数値毎にプロットすることにより、複数の地震動損傷度についての地震動損傷度の分布を求める。
【００５６】
次に、制御部５は、表示（ＳＡ３）を行う。このステップは、地震動損傷度の分布を出力する出力工程であり、かつ、地震動損傷度の分布から特定された、低損傷度帯、中損傷度帯、又は高損傷度帯のうち少なくとも一つの損傷度帯における解析対象物の地震応答解析結果を所定の方法により表示する表示工程である。このように、地震動損傷度の分布を所定の方法により出力することによって、ユーザに対して地震動損傷度の分布を容易に把握することが可能となる。また、任意の損傷度帯における解析対象物の地震応答解析結果を所定の方法により表示することによって、その表示を視認したユーザに対して、その損傷度帯における被害の状況を一見して把握させることができる。なお、本実施の形態では、地震動損傷度の分布及び地震応答解析結果の両方を表示部３により表示して出力するものとして説明する。
【００５７】
以下では、この表示（ＳＡ３）について詳細に説明する。まず、制御部５は、記憶部４に記憶された表示情報を参照して、表示部３に表示させる情報を特定する。ここで、「表示情報」とは、表示部３にどのような種類の情報を表示させるかを特定するための情報であって、この種類には、地震動損傷度の分布、地震応答解析の結果、あるいはこれらの両方などが含まれる。また、この表示情報については、ユーザが入力部２を介して任意の情報を入力することが可能であり、このようにして、表示部３に表示させる情報を任意に設定することが可能である。なお、本実施の形態に係る表示情報は、地震動損傷度の分布、並びに、低損傷度帯、中損傷度帯、及び高損傷度帯の損傷度帯における解析対象物の地震応答解析結果を表示することについて特定するものである。
【００５８】
続いて、制御部５は、図５及び図６のように、算定処理（ＳＡ２）により算定された複数の地震動損傷度についての地震動損傷度の分布を表示部３に表示させる。ここで、図５は、耐震構造建築物における地震動損傷度の分布を示す図であり、図６は、免震構造建築物における地震動損傷度の分布を示す図である。なお、この図５及び図６における横軸は地震動損傷度の値であり、縦軸は頻度の値である。また、頻度とは、複数の地震動損傷度を算定した上で、特定の地震動損傷度を示す値が何回算定されたかを示す値であり、この頻度が大きい程、その地震動損傷度の値を示す地震動の発生確率が高いという事である。ただし、図５及び図６における、横軸及び縦軸の値は例示的に表したものに過ぎない。
【００５９】
そして、この地震動損傷度の分布の表示と併せて、制御部５は、地震動損傷度の分布から特定された低損傷度帯、中損傷度帯、及び高損傷度帯の損傷度帯における解析対象物の地震応答解析結果を表示部３に表示させる。ここで、図７は、耐震構造建築物における地震動発生中の室内状況を模擬的に表した図であり、（ａ）及び（ｂ）は低損傷度帯、（ｃ）及び（ｄ）は中損傷度帯、（ｅ）及び（ｆ）は高損傷度帯における室内状況を表した図である。また、図８は、免震構造建築物における地震動発生中の室内状況を模擬的に表した図であり、（ａ）及び（ｂ）は低損傷度帯、（ｃ）及び（ｄ）は中損傷度帯、（ｅ）及び（ｆ）は高損傷度帯における室内状況を表した図である。
【００６０】
ここで、地震動損傷度の分布から低損傷度帯、中損傷度帯、又は高損傷度帯を特定する方法は任意であり、また、それぞれの損傷度帯は任意の範囲で決定してよい。たとえば、図５や図６に示すような地震動損傷度の分布を参照し、地震動損傷度の分布のうち、地震動損傷度の値が全体の下位３０％以下に属する範囲を低損傷度帯とし、上位３０％以上に属する範囲を高損傷度帯とし、低損傷度帯にも高損傷度帯にも属さない範囲を中損傷度帯と決定しても良い。また、表示部３には、これらの損傷度帯のうち一部の地震動損傷度における室内状況のみを表示してもよい。例えば、本実施の形態に係る図７及び図８は、低損傷度帯としては下位５％の頻度の地震動損傷度、中損傷度帯としては中央値の頻度の地震動損傷度、高損傷度帯としては上位５％の頻度の地震動損傷度における室内状況を模擬的に表したものである。
【００６１】
このように、表示部３に表示させるものとして、図５や図６に示すような地震動損傷度の分布だけでなく、図７や図８に示すような地震動発生中の室内状況を模擬的に表したものを用いることによって、ユーザは、想定される被害の状況をより具体的に視覚的に把握することが可能である。また、図７や図８のように、被害の状況を低損傷度帯（運が良い場合の被害状況）、中損傷度帯（通常の場合の被害状況）、高損傷度帯（運が悪い場合の被害状況）のように並べて表示することで、ユーザは、運が良い場合や運が悪い場合の被害状況をより具体的に把握することが可能となる。
【００６２】
また、異なる構造形式の地震動損傷度の分布や構造解析結果を並べて表示することによって、ユーザは、構造形式の相違によって被害の状況にどのような相違が生じるかを容易に把握することが可能である。ここで、図９は、耐震構造建築物及び免震構造建築物における地震動損傷度の分布を表した図である。この図９のように、耐震構造建築物における地震動損傷度の分布と、免震構造建築物における地震動損傷度の分布とを一つの表に集約して表示部３に表示することによって、表示部３を視認するユーザに対して、構造形式の相違によって被害の状況にどのような相違が生じるかを、より一層容易に把握させることが可能である。
【００６３】
（効果）
このように本実施の形態によれば、解析対象物の移動量に応じた地震動損傷度を算定することによって、地震動の被害の状況を定量的に表し、かつ、室内に設置された解析対象物が移動することにより当該室内又は解析対象物自体に対して与えうる影響を加味した上で、当該室内又は解析対象物が地震動により被る被害の状況を把握することが可能である。
【００６４】
また、複数の地震動による地震動損傷度の分布を求めることによって、特定の室内における解析対象物や当該特定の室内自体が複数の地震動により被る被害の状況を定量的に把握することが可能である。さらに、特定の室内における解析対象物や当該特定の室内自体に対して特定の地震動損傷度を示す被害が発生する確率を定量的に把握することが可能である。
【００６５】
また、複数の構造形式の建物による地震動損傷度の分布を求めることによって、複数の構造形式の建物における、特定の室内における解析対象物や当該特定の室内自体が地震動により被る被害の状況を定量的に把握することが可能である。さらに、構造形式の相違によって被害の状況にどのような相違が生じるかを容易に把握することが可能である。
【００６６】
また、解析対象物の地震応答解析結果を表示することによって、解析対象物や室内が地震動によって被る被害の状況を視覚的に把握することが可能である。
【００６７】
また、下記式（１）に基づいて地震動損傷度の算定を行う際において、ユーザの所望の前提条件（解析対象物の各方向の移動量の合成方法、解析対象物の移動量が地震動損傷度の値に与える影響度、解析対象物の鉛直方向の移動量が地震動損傷度の値に与える影響度、及び、各解析対象物の個別損傷度の集計方法）に応じて下記式（１）におけるα１、α２、β、及びγの係数を任意の値に決定することによって、当該所望の前提条件下において損傷度算定を行うことが可能である。
Ｄｉ＝[ｍｉ｛（ｘｉα１＋ｙｉα１＋（β×ｚｉ）α１）１／α１｝α２]γ・・・（１）
ここで、
ｘｉ：Ｘ方向の移動量
ｙｉ：Ｙ方向の移動量
ｚｉ：Ｚ方向の移動量
ｍｉ：ｉ番目の解析対象物の重量
α１：第一移動量係数
α２：第二移動量係数
β：転倒係数
γ：重量係数
【００６８】
〔ＩＩＩ〕本実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００６９】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【００７０】
（分散や統合について）
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散や統合して構成できる。例えば、損傷度算定装置１の各構成要素の一部を端末に配置すると共に、損傷度算定装置１の各構成要素の他の一部をサーバに配置して、これら端末とサーバを任意のネットワークを介して相互に接続してもよい。
【００７１】
（解析対象物について）
解析対象物は、家具などといった固定されたものに限らず、例えば人間のような動きのあるものであっても良い。また、例えば棚に開閉可能な扉を設けたり、棚の底面にキャスターを設けても良い。
【００７２】
（地震動損傷度の分布について）
本実施の形態では、地震動損傷度の分布を求める際に、解析シミュレーションにおいて其々が略同一の規模の複数の地震動パターンを入力するものとして説明したが、規模の全く異なる複数の地震動パターンを入力しても良い。
【００７３】
（表示手段について）
表示手段による表示は、ディスプレイによる表示に限られず、例えば、表示すべき情報を紙などに印刷して表示し、ユーザにその紙を視認させるものであっても良い。
【００７４】
（移動量について）
本実施の形態では、移動量として最大移動量を用いて損傷度の算定を行うものとしたが、これに限らない。すなわち、例えばユーザが入力部２を介して累計移動量、最終移動量、あるいは最大移動量、を介して地震動損傷度の算定を行うかを選択設定することを可能としても良い。
【００７５】
（算定式情報について）
本実施の形態では、算定式情報は算定処理において一定としたが、適宜異なる値を用いても良い。例えば、耐震構造建築物と免震構造建築物では、異なる算定式情報を用いても良い。
【符号の説明】
【００７６】
１  損傷度算定装置
２  入力部
３  表示部
４  記憶部
５  制御部
５ａ  解析部
５ｂ  取得部
５ｃ  算定部
【図１】
2014132231.tif 000003
【図２】
2014132231.tif 000004
【図３】
2014132231.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014132231.tif 000007
【図６】
2014132231.tif 000008
【図７】
2014132231.tif 000009
【図８】
2014132231.tif 000010
【図９】
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