(57)【要約】【課題】建物の各階の損傷の有無を精度よく特定することのできる、建物の損傷有無の推定方法を提供すること。【解決手段】複数階の建物モデルに静的解析を実施して層間変形角に関する基準設計値を用意するステップ、建物モデルに固有値解析を実施して一次固有モードを求め、各階の解析上の水平変位量を求めるステップ、各階の制振ブレース取付け箇所に変形量記録装置を設置しておくステップ、変形量記録装置で取得された実測上の水平変位量を求めるステップ、解析上の水平変位量と実測上の水平変位量から補正係数を求めるステップ、建物の一次固有モードにおける１階の水平変位量を実測上の水平変位量となるように一次固有モードを修正して修正一次固有モードを求め、これに補正係数を乗じて各階の再修正水平変位量を求め、実測値に基づく層間変形角を算定するステップ、基準設計値と実測値に基づく層間変形角を比較するステップからなる推定方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数階の建物をモデル化し、静的解析を実施して、各階の構成部材の塑性領域を算定し、該塑性領域に含まれる層間変形角を基準設計値として用意する第１のステップ、
複数階の建物をモデル化し、固有値解析を実施して該建物の一次固有モードを求め、各階の解析上の水平変位量mDi(iは階数)を求める第２のステップ、
複数階の建物の各階に制振ブレースが設置されている該建物の制振ブレース取付け箇所に変形量記録装置を設置しておく第３のステップ、
各階の変形量記録装置で取得された各階の実測上の水平変位量tDi(iは階数)を求める第４のステップ、
各階の解析上の水平変位量mDiと実測上の水平変位量tDiから各階の補正係数αiを求める第５のステップ、
第２のステップで求められている建物の一次固有モードにおける１階の水平変位量mD1が第４のステップで求められている実測上の水平変位量tD1となるように一次固有モードを修正して修正一次固有モードを求め、修正一次固有モードにおいて各階の水平変位量mDiが修正された各階の修正水平変位量mDi’に対し、第５のステップで求められている各階に固有の補正係数αiを乗じて各階の再修正水平変位量mDi”を求め、各階の再修正水平変位量mDi”から実測値に基づく層間変形角を算定する第６のステップ、
第１のステップで用意されている基準設計値と第６のステップで算定された実測値に基づく層間変形角を比較して建物の損傷有無の推定をおこなう第７のステップからなる、建物の損傷有無の推定方法。
【請求項２】
前記塑性領域は、各階の構成部材の塑性化が開始される第一の層間変形角以上の大きさの層間変形角の範囲である、もしくは、各階の構成部材が完全塑性する第二の層間変形角以上の大きさの層間変形角の範囲である、もしくは、前記第一の層間変形角と前記第二の層間変形角の間にある第三の層間変形角以上の大きさの層間変形角の範囲である、請求項１に記載の建物の損傷有無の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震後の建物において損傷が存在するか否かを推定する、建物の損傷有無の推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震国であるわが国においては、ビルや橋梁、高架道路、戸建の住宅といった様々な構造物に対して、地震力に抗する技術、構造物に入る地震力を低減する技術など、様々な耐震技術、免震技術、制震技術が開発され、各種構造物に適用されている。
【０００３】
たとえば免震技術を概説すると、下部構造物である基礎と上部構造物との間に免震装置を介在させ、地震による基礎の振動の上部構造物への伝達を低減し、上部構造物の振動を低減して構造安定性を保証するものである。なお、この免震装置は、地震時のみならず、構造物に対して常時作用する交通振動の上部構造物への影響低減にも効果を発揮するものであり、免震装置には鉛プラグ入り積層ゴム支承装置や高減衰積層ゴム支承装置、積層ゴム支承とダンパーを組み合わせた装置、滑り免震装置など、様々な形態の装置が存在している。
【０００４】
一方、制震技術を代表するものとして、建物の壁内もしくは壁外に設置される制振ブレースが挙げられる。制振ブレースにも多様な形態が存在するが、本出願人等によって発案され、商品化されている、アンボンドブレース(UBB)は、芯となる中心鋼材を鋼管とコンクリートで拘束し、座屈させずに安定的に塑性化するようにした、高品質かつ高性能なブレースである。このアンボンドブレースは、中心鋼材とコンクリートの間に特殊な緩衝材（アンボンド材）を用いており、鋼管とコンクリートには軸力が加わらないようになっており、この組み合せによって、引張、圧縮ともに同性状の安定した履歴特性をもつ制振ダンパーとして利用できるものである。
【０００５】
このように、地震時の振動を抑制し、地震時における建物振動を低減することは、建物内に居る人々に安心感を与え、建物自身の破壊や破損を防止できることから重要な技術であるものの、地震を受けた建物が実際に被害を受けていないかを精緻に判断すること、すなわち精緻に建物の損傷の有無を推定することもまた、建物の継続的な使用や補修の要否を知る上で極めて重要な要素である。
【０００６】
ところで、従来の建物、特に物流施設や大規模立体駐車場などにおける地震後の耐震診断（損傷有無の推定）においては、施設における積載荷重の変動が極めて大きく、地震後の施設の耐震診断においては、この積載荷重の影響が十分に反映されていないのが実情である。この積載荷重の変動に関してさらに言及すると、たとえば施設の固定荷重が5000N/m2程度の場合に、積載荷重は0〜6000N/m2程度の範囲で変動する場合もある。
【０００７】
さらに、地震時の各層の水平変位量の特定精度にも大きな課題があり、このことが地震後の各層の損傷有無の特定精度に大きな影響を与えている。
【０００８】
ここで、特許文献１には、耐震診断の対象となる建物を微少変形レベルで振動させ、その振動を計測することで建物のX、Y方向における固有振動数を経年固有振動数fzx、fzyとしてそれぞれ算出する一方、建物が健全な状態にあるときのX、Y方向における固有振動数を初期固有振動数f1x，f1yとしてそれぞれ評価し、次に、経年固有振動数fzx，fzyを初期固有振動数f1z，f1yで除した値fzx/f1x、fzy/f1yを建物固有振動数低下率として各方向ごとに算出し、次に、建物固有振動数低下率fzx/f1x、fzy/f1yから建物の損傷状況をX、Y方向ごとにそれぞれ推定する、建物の耐震診断方法が開示されている。すなわち、この方法は、固有振動数の低減率によって損傷の有無を判断するものである。
【０００９】
一方、特許文献２には、地震後に、観測記録から地動加速度と相対速度を算出し、相対速度を各次成分svに分解し、地動加速度から各次の入力エネルギsL(t)、各次成分svから各次の減衰消費エネルギsD(t)を算出し、その差分から各次の塑性吸収エネルギsWDを算出し、最適降伏せん断力と、損傷分布則を用いて、各層の塑性吸収エネルギ量Wpiを求め、建物の被災の有無を判定する、建物の被災の有無の判定方法が開示されている。すなわち、この方法は、地震時の建物波形記録から入力エネルギ量を求め、この入力エネルギ量に基づいて被災の有無を判定するものである。
【００１０】
一方、特許文献３には、建物の複数の構面の層毎に健全時及び評価時での計測の結果得られた建物の常時微動記録の中の任意の一つの基準信号と残りの参照信号とのクロススペクトルをARMAモデルに移動平均項を付加したモデルを用いて求め、これら基準信号及び参照信号の相関成分と無相関部分とを分離して建物全体の振動成分のみを抽出する第一の方法と、第一の方法による結果に基づいて健全時及び評価時毎に建物の固有振動数及び複数の構面別の層毎の数値を成分とするベクトルである固有モードを計算する第二の方法と、第一の方法による結果及び第二の方法による結果に基づき、建物の各層の質量を全て一定として健全時及び評価時毎に複数の構面別の層毎にモード層剛性を計算する第三の方法とからなる、常時微動計測に基づく建物の健全性診断法が開示されている。すなわち、この方法は、常時微動を計測し、この常時微動に基づいて建物の固有モードや剛性を求め、健全時との比較によって損傷診断をおこなうものである。
【００１１】
さらに、特許文献４には、多層構造の建物の健全性を確認するための方法であって、任意に設定した建物の観測層にセンサを設置し、地震時にセンサで取得した観測層の応答情報に基づき、ベイズの定理を用いて建物の設計モデルの情報を学習的に更新するようにし、後に発生した地震時に取得した観測層の応答情報と、学習的に更新した建物の設計モデルの情報に基づいて、建物の各層の応答を推定するようにした、建物の健全性確認方法が開示されている。すなわち、この方法は、多層構造の各層にセンサを取り付け、その応答から建物モデルを更新し、健全性を確認するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−０２７７６２号公報
【特許文献２】特開２００９−０９８１０１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６１７５４号公報
【特許文献４】特開２０１３−１９５３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１〜４で開示される方法を適用した場合、たとえば建物の固有値やエネルギ量、常時微動によって健全性を診断する方法では、複数階の建物の各層の損傷の有無を簡易に判断するのは難しい。
【００１４】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、地震時の建物の各階の水平変位量を精度よく特定し、もって建物の各階の構造部材の損傷の有無を精度よく、しかも簡易に特定することのできる、建物の損傷有無の推定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成すべく、本発明による建物の損傷有無の推定方法は、複数階の建物をモデル化し、静的解析を実施して、各階の構成部材の塑性領域を算定し、該塑性領域に含まれる層間変形角を基準設計値として用意する第１のステップ、複数階の建物をモデル化し、固有値解析を実施して該建物の一次固有モードを求め、各階の解析上の水平変位量mDi(iは階数)を求める第２のステップ、複数階の建物の各階に制振ブレースが設置されている該建物の制振ブレース取付け箇所に変形量記録装置を設置しておく第３のステップ、各階の変形量記録装置で取得された各階の実測上の水平変位量tDi(iは階数)を求める第４のステップ、各階の解析上の水平変位量mDiと実測上の水平変位量tDiから各階の補正係数αiを求める第５のステップ、第２のステップで求められている建物の一次固有モードにおける１階の水平変位量mD1が第４のステップで求められている実測上の水平変位量tD1となるように一次固有モードを修正して修正一次固有モードを求め、修正一次固有モードにおいて各階の水平変位量mDiが修正された各階の修正水平変位量mDi’に対し、第５のステップで求められている各階に固有の補正係数αiを乗じて各階の再修正水平変位量mDi”を求め、各階の再修正水平変位量mDi”から実測値に基づく層間変形角を算定する第６のステップ、第１のステップで用意されている基準設計値と第６のステップで算定された実測値に基づく層間変形角を比較して建物の損傷有無の推定をおこなう第７のステップからなるものである。
【００１６】
本発明の建物の損傷有無の推定方法は、その推定対象が、複数階の全階に制振ブレースが設置されている建物であり、積載荷重の変動の激しい大型施設である物流施設や立体駐車場等が対象建物の具体例として挙げられる。
【００１７】
第１のステップでは、コンピュータ内で二次元もしくは三次元にモデル化された建物モデル（フレーム解析モデル）に対して強制変位量を付与し、強制変位量ごとの建物モデルの層間変形角を算定する静的解析を実施する。この静的解析においては、たとえば、建物モデルの各層に予め想定される積載荷重を載荷した状態で解析をおこなうことにより、想定積載荷重が全載荷された状態での解析結果が得られる。また、建物モデルを構成する柱部材や梁部材には、それぞれに固有の剛性や荷重−変形量特性もしくは荷重−モーメント特性などが割り当てられており、コンピュータ内で強制変位を逐次増加させていくことで、各階の構成部材の応力が弾性域から塑性域に移行することが確認できる。
【００１８】
ここで算定される層間変形角は、各階の構成部材の塑性領域に含まれる層間変形角である。より具体的には、この塑性領域は、各階の構成部材の塑性化が開始される第一の層間変形角以上の大きさの層間変形角の範囲である形態、各階の構成部材が完全塑性する第二の層間変形角以上の大きさの層間変形角の範囲である形態、第一の層間変形角と第二の層間変形角の間にある第三の層間変形角以上の大きさの層間変形角の範囲である形態、などを挙げることができる。設計基準値の設定は設計者に委ねられることから、設計者が算定および設定した構成部材の塑性領域において、さらにこの塑性領域に含まれる一つもしくは複数の層間変形角が設定されて第７のステップにおける実測値に基づく層間変形角との比較に供される。なお、基準設計値は第１のステップ以外の任意のステップにて実行することも可能ではあるが、本発明では一応、第１のステップにこの操作を含めることとする。
【００１９】
第２のステップでは、第１のステップで作成されている建物モデルを用いて建物の一次固有モードを求め、各階の解析上の水平変位量mDi(iは階数)を求める。
【００２０】
この一次固有モードの算定は、一般の固有値解析にて一次固有モード、二次固有モードと、その構造モデルに応じた次数の固有モードを求め、本発明ではそのうちの一次固有モードのみを使用するものである。なお、構造モデルが決定されれば、建物の一次固有モードは第２のステップ以外の任意のステップにて実行することができるが、本発明では一応、第２のステップにこの操作を含めることとする。
【００２１】
建物の一次固有モードから一階の水平変位量mD1と、この一階の水平変位量mD1に対する各階の水平変位量の比率が特定される。
【００２２】
ここで、コンピュータ内で固有値解析によって一次固有モードを求めた際に、各階の水平変位量の比率も算定されることから、一次固有モードの一階の水平変位量mD1を基準とすれば、各階の水平変位量（mD2、mD3、・・・）の基準値に対する比率は容易に特定することができる。したがって、一次固有モードの一階の水平変位量mD1（基準値）に対する各階の水平変位量の比率に基づき、各階の水平変位量（mD2、mD3、・・・）が算定される。
【００２３】
第３のステップでは、複数階の建物の各階に制振ブレースが設置されている建物の全階の制振ブレース取付け箇所に変形量記録装置（もしくは地震計）を設置しておく。なお、制振ブレースには予め変形量記録装置が内蔵されたものもあり、たとえば既述するアンボンドブレースには変位センサや検知センサなどが内蔵されていることから、これらセンサ内蔵型の制振ブレースを設置することもこの第３のステップに含まれるものである。ここで、センサ内蔵型の制振ブレースを用いた場合、各階の水平変位量mDiは、一次固有モードでの各階のブレースの変形量から求めることができる。
【００２４】
第４のステップでは、建物が地震を受けた際に、各階の変形量記録装置にてたとえば地震の変形量や加速度の時刻歴波形がそれぞれ記録され、加速度波形は積分されて速度波形（速度の時刻歴波形）に変換され、さらにこれが積分されて変位波形（変形量の時刻歴波形）に変換される。
【００２５】
各階の変形量記録装置で取得された変形量に基づいて、各階の実測上の水平変位量tDi(iは階数)が求められる。ここで、センサ内蔵型の制振ブレースを用いた場合、各階の水平変位量tDiは、実測上の各階のブレースの変形量から求めることができる。
【００２６】
次に、第５のステップでは、各階の解析上の水平変位量mDiと実測上の水平変位量tDiから各階の補正係数αiを求める。
【００２７】
具体的には、たとえば４階建物だとした場合に、１階の補正係数α1=(tD1÷tD1)÷(mD1÷mD1)=1、２階の補正係数α2=[(tD1 + tD2)÷tD1]÷[(mD1 + mD2)÷mD1]、３階の補正係数α3=[(tD1 + tD2 + tD3)÷tD1]÷[(mD1 + mD2 + mD3)÷mD1]、４階の補正係数α4=[(tD1 + tD2 + tD3 + tD4)÷tD1]÷[(mD1 + mD2+ mD3 + mD4)÷mD1]と設定することができる。
【００２８】
次に、第６のステップでは、第２のステップで求められている建物の一次固有モードにおける１階の水平変位量mD1が第４のステップで求められている実測上の水平変位量tD1となるように一次固有モードを修正して修正一次固有モードを求め、修正一次固有モードにおいて各階の水平変位量mDiが修正された各階の修正水平変位量mDi’に対し、第５のステップで求められている各階に固有の補正係数αiを乗じて各階の再修正水平変位量mDi”を求める。
【００２９】
第６のステップでは、一次固有モードにおける１階の水平変位量mD1が第４のステップで求められている実測上の水平変位量tD1となるように一次固有モードを修正して修正一次固有モードを求めることにより、既述するように一次固有モードの一階の水平変位量に対する各階の水平変位量の比率に基づいて各階の修正水平変位量mDi’が求められる。
【００３０】
この各階の修正水平変位量mDi’に対して第５のステップで求められている各階に固有の補正係数αiを乗じることにより、各階の再修正水平変位量mDi”が求められる。
【００３１】
本発明の推定方法では、実測上の水平変位量に基づいて一次固有モードを修正した後、各階に固有の補正係数をさらに乗じて各階の水平変位量をさらに修正することにより（再修正）、精度のよい水平変位量を特定するものである。
【００３２】
第６のステップではさらに、各階の再修正水平変位量mDi”を用いて、実測値に基づく層間変形角を算定する。
【００３３】
次に、第７のステップでは、第１のステップで用意されている基準設計値と第６のステップで算定された実測値に基づく層間変形角を比較する。すなわち、第６のステップで算定された各階の再修正水平変位量mDi”をコンピュータ内で構築されたフレーム解析モデルを構成する各階（の各部材）に付与し、静的弾塑性解析を実行して各階の各部材の応力を計算するのではなく、あくまで、用意されている基準設計値と実測値に基づく層間変形角を比較するのみである。
【００３４】
第７のステップにおける比較では、たとえば、塑性領域内において各階の構成部材の塑性化が開始される第一の層間変形角よりも実測値に基づく層間変形角が小さい場合（弾性域にある場合）は各階の構成部材が損傷していないと判断できる。また、実測値に基づく層間変形角が、塑性領域内における第一の層間変形角と第二の層間変形角の間にある場合は、構成部材の損傷の可能性有りと判断でき、実測値に基づく層間変形角が塑性領域内における第二の層間変形角よりも大きな場合は、構成部材が損傷していると判断することができる。尤も、これらの判断基準は設計者、技術者等によって変化する。
【００３５】
本発明者等による検証の結果、本発明の推定方法によって算定された実測値に基づく層間変形角と、地震応答解析（動的解析）よって算定された層間変形角の間に大きな差異はなく、地震応答解析の結果を100%とした場合に、本発明の推定方法の結果は97〜105%と極めて高い精度であることが確認されている。
【発明の効果】
【００３６】
以上の説明から理解できるように、本発明の建物の損傷有無の推定方法は、建物の各階の構成部材の塑性化が開始される第一の層間変形角と、各階の構成部材が完全塑性する第二の層間変形角等からなる基準設計値を用意するステップ、建物の各階の解析上の水平変位量mDiと実測上の水平変位量tDiから各階の補正係数αiを求めるステップ、既に求められている建物の一次固有モードにおける１階の水平変位量が実測上の水平変位量となるように一次固有モードを修正して修正一次固有モードを求め、修正一次固有モードにおいて各階の水平変位量が修正された各階の修正水平変位量に対し、各階に固有の補正係数を乗じて各階の再修正水平変位量を求め、各階の再修正水平変位量から実測値に基づく層間変形角を算定し、基準設計値と実測値に基づく層間変形角を比較するものである。この方法により、地震時の建物の各階の水平変位量を精度よく特定でき、建物各階の損傷の有無を高い精度で、しかも簡易に推定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の建物の損傷有無の推定方法の推定対象の建物のモデル図である。
【図２】本発明の建物の損傷有無の推定方法のフロー図である。
【図３】固有値解析にて特定された建物の一次固有モードが修正された修正一次固有モードと、各階に乗じる補正係数を示した図である。
【図４】基準設計値と実測値に基づく層間変形角を比較するステップを説明した図である。
【図５】解析における荷重モデルを示した図であって、（ａ）は全載荷のケースを示した図であり、（ｂ）は半載荷（建物片側）のケースを示した図であり、（ｃ）は半載荷（各階の梁半分）のケースを示した図であり、（ｄ）は４階のみ載荷のケースを示した図であり、（ｅ）は載荷なしケースを示した図である。
【図６】ケースごとの、本発明の推定方法による層間変形角／地震応答解析による層間変形角の結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明の建物の損傷有無の推定方法を説明する。
【００３９】
（建物の損傷有無の推定方法）
図１は本発明の建物の損傷有無の推定方法の推定対象の建物のモデル図であり、図２は本発明の損傷有無の推定方法のフロー図であり、図３は固有値解析にて特定された建物の一次固有モードが修正された修正一次固有モードと、各階に乗じる補正係数を示した図である。
【００４０】
図１で示す建物モデルＭは４階建物をモデル化したものである。図１で示す建物モデルＭは、三次元構造の建物を二次元で示したものであり、柱Ｃと梁Ｂｅが格子状に組み付けられてフレーム構造を形成し、各階の適宜の格子内に制振ブレースＢｒが配設されてその全体が構成されている。この建物モデルＭを構成する柱部材や梁部材には、それぞれに固有の剛性や荷重−変形量特性もしくは荷重−モーメント特性などが割り当てられている。ここで、制振ブレースＢｒの実施例としてはアンボンドブレース(UBB)が挙げられる。
【００４１】
建物において、１階〜４階の全階にある任意の制振ブレースＢｒの取り付け箇所には変形量記録装置Ｓが設置されている。なお、変形量記録装置Ｓの実施例である変位センサや検知センサなどが内蔵されている既述のアンボンドブレースを適用してもよい。
【００４２】
次に、図１で示す建物のモデルＭを推定対象とした場合の損傷有無の推定方法を図２を用いて説明する。
【００４３】
まず、図２で示す推定方法に関し、第１のステップＳ１として、図１で示すような建物のモデル化をコンピュータ内でおこなうとともに、建物モデルＭに対して想定される積載荷重を全載荷した状態で強制変位量を付与し、強制変位量ごとの建物モデルＭの層間変形角を算定する静的解析を実施する。
【００４４】
この静的解析により、建物モデルＭの各階の構成部材の塑性化が開始される第一の層間変形角と、各階の構成部材が完全塑性する第二の層間変形角を少なくとも含み、必要に応じて、塑性率に応じた第三の層間変形角等を算定し、これらを基準設計値として用意する。
【００４５】
次に、第２のステップＳ２として、第１のステップＳ１で使用した建物モデルＭを使用して固有値解析を実施し、建物の一次固有モードを求め、各階の解析上の水平変位量mDi(iは階数)を求める。
【００４６】
次に、第３のステップＳ３として、図１で示すように、複数階の建物の各階に制振ブレースＢｒが設置されている建物の制振ブレース取付け箇所に変形量記録装置Ｓを設置する。
【００４７】
地震発生後、第４のステップＳ４として、変形量記録装置Ｓで取得された変形量に基づいて、各階の実測上の水平変位量tDi(iは階数)を求める。
【００４８】
具体的には、各階の変形量記録装置Ｓにて地震の変形量や加速度の時刻歴波形がそれぞれ記録され、加速度波形は積分されて速度波形（速度の時刻歴波形）に変換され、さらにこれが積分されて変位波形（変形量の時刻歴波形）に変換される。各階の変形量記録装置Ｓで取得された変形量に基づいて、各階の実測上の水平変位量tDi(iは階数)が求められる。
【００４９】
次に、第５のステップＳ５として、各階の解析上の水平変位量mDiと実測上の水平変位量tDiから各階の補正係数αiを求める。
【００５０】
図１で示す４階建ての建物モデルＭにおいては、１階の補正係数α1=(tD1÷tD1)÷(mD1÷mD1)=1、２階の補正係数α2=[(tD1 + tD2)÷tD1]÷[(mD1 + mD2)÷mD1]、３階の補正係数α3=[(tD1 + tD2 + tD3)÷tD1]÷[(mD1 + mD2 + mD3)÷mD1]、４階の補正係数α4=[(tD1 + tD2 + tD3 + tD4)÷tD1]÷[(mD1 + mD2+ mD3 + mD4)÷mD1]と設定し、各階ともに無次元化された補正係数を求める。
【００５１】
次に、第６のステップＳ６として、第２のステップＳ２で求められている建物の一次固有モードにおける１階の水平変位量mD1が、第４のステップＳ４で求められている実測上の水平変位量tD1となるように一次固有モードを修正して修正一次固有モードを求め、修正一次固有モードにおいて各階の水平変位量mDiが修正された各階の修正水平変位量mDi’に対し、第５のステップＳ５で求められている各階に固有の補正係数αiを乗じて各階の再修正水平変位量mDi”を求める。
【００５２】
固有値解析にて特定された建物の一次固有モードが修正された修正一次固有モードの実施例として、図３で示すようなモードが挙げられる。
【００５３】
この修正一次固有モードを構成する各階に、それぞれ固有の補正係数α１〜α４を乗じることで各階の再修正水平変位量mDi”が求められる。
【００５４】
第６のステップＳ６ではさらに、各階の再修正水平変位量mDi”を用いて、実測値に基づく層間変形角を算定する。
【００５５】
最後に、第７のステップＳ７として、第１のステップで用意されている基準設計値と第６のステップで算定された実測値に基づく層間変形角を比較する。
【００５６】
ここで、図４は第７のステップを説明した図であり、図中、各層間の塑性化が開始される第一の層間変形角を点線で示し、各階の構成部材が完全塑性する第二の層間変形角を一点鎖線で示している。また、第一の層間変形角と第二の層間変形角の間にある第三の層間変形角を二点鎖線で示している。なお、図示例においては、各階の構成部材の塑性領域を各階の構成部材の塑性化が開始される第一の層間変形角よりも大きな範囲としているが、たとえば第三の層間変形角よりも大きな範囲を塑性領域に設定してもよいし、第二の層間変形角よりも大きな範囲を塑性領域に設定してもよく、この設定は設計者に委ねられる。
【００５７】
第７のステップにおける比較では、各階の構成部材の塑性化が開始される第一の層間変形角よりも実測値に基づく層間変形角が小さいパターン１では、各階の構成部材が損傷していないと判断することができる。
【００５８】
一方、実測値に基づく層間変形角が、第一の層間変形角と第二の層間変形角の間にあるパターン２では、構成部材の損傷の可能性有りと判断することができる。
【００５９】
さらに、実測値に基づく層間変形角が第二の層間変形角よりも大きなパターン３では、構成部材が損傷していると判断することができる。
【００６０】
このように、第７のステップでは、たとえば、第６のステップで算定された各階の再修正水平変位量mDi”をコンピュータ内で構築されたフレーム解析モデルを構成する各階（の各部材）に付与し、静的弾塑性解析等を実行して各階の各部材の応力を計算するのではなく、あくまで、用意されている基準設計値と実測値に基づく層間変形角を比較するのみであることから、検証も極めて容易である。しかも、後述する解析結果で示すように、本発明の推定方法による層間変形角は地震応答解析による層間変形角と精度よく対応しており、精度の高い推定方法である。
【００６１】
（本発明の推定方法の精度を検証した解析とその結果）
本発明者等は、本発明の推定方法の精度を検証する解析をおこなった。具体的には、４階の建物モデルをコンピュータ内に構築し、上部構造の降伏応力度を325N/mm2とし、従来の地震応答解析と本発明の推定方法をそれぞれ実行して層間変形角を算定した。
【００６２】
図５は解析における荷重モデルを示した図であって、（ａ）は全載荷のケースを示した図であり、（ｂ）は半載荷（建物片側）のケースを示した図であり、（ｃ）は半載荷（各階の梁半分）のケースを示した図であり、（ｄ）は４階のみ載荷のケースを示した図であり、（ｅ）は載荷なしケースを示した図である。なお、固定荷重は5400N/m2であり、積載荷重は6000N/m2である。
【００６３】
図６は、ケースごとの、本発明の推定方法による層間変形角／地震応答解析による層間変形角の結果を示した図である。
【００６４】
図６より、地震応答解析によって求められた層間変形角に対する本発明の推定方法によって求められた層間変形角の比率は97〜105%と極めて高い一致度を示しており、本発明の推定方法の精度の高さが実証されている。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６６】
Ｍ…建物モデル、Ｃ…柱、Ｂｅ…梁、Ｂｒ…制振ブレース、Ｓ…変形量記録装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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