(57)【要約】【課題】地震発生後の建物の損傷程度を推定する建物安全性検証システム、建物安全検証方法及びプログラムを提供する。【解決手段】建物安全性検証システムは、複数の層からなる建物の複数の層に設けられたセンサであって、当該層の振動を層ごとに検知するセンサがあり、前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知し、前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータと前記基礎部又は前記最下層部分の振動のデータとから前記建物の変形を求める計測部と、前記計測部が求めた前記建物の変形に基づいて、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価する評価部とを備える。【選択図】図１
2015127707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられたセンサであって、当該層の振動を層ごとに検知するセンサがあり、
前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知し、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータと前記基礎部又は前記最下層部分の振動のデータとから前記建物の変形を求める計測部と、
前記計測部が求めた前記建物の変形に基づいて、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価する評価部と
を備えたことを特徴とする建物安全性検証システム。
【請求項２】
前記計測部は、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める
ことを特徴とする請求項１に記載の建物安全性検証システム。
【請求項３】
前記計測部は、
前記最下層のセンサが検知した当該基礎部又は最下層部分の振動のデータと前記最下層のセンサ以外の何れかの前記センサが検知した当該層の振動のデータとから、前記最下層のセンサ以外の何れかの前記センサを設けた層の層間変位を算出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の建物安全性検証システム。
【請求項４】
前記評価部は、
地震による前記建物の傾斜の変化を考慮して、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項５】
前記センサを備え、
前記計測部は、前記センサからのデータを取得できるように構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項６】
前記評価部は、
前記計測部が求めた前記層間変位と、測定して求めた前記建物の固有周期と、測定して求めた前記建物の傾斜角とのうちの何れかを組み合わせた判定により、前記建物の健全性を評価する
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項７】
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部
を備えることを特徴とする請求項６に記載の建物安全性検証システム。
【請求項８】
前記固有周期計測部は、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、地震発生後の当該建物の固有周期を求める
ことを特徴とする請求項７に記載の建物安全性検証システム。
【請求項９】
前記固有周期計測部は、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の常時微動の固有周期を求め、
一つの前記センサは、
前記微振動センサが微振動を計測する層と同じ層に設けられている
ことを特徴とする請求項７から請求項８の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１０】
前記計測部は、
前記建物の第１層の層間変位を、前記第１層の変位量と前記建物の基礎部の変位量に基づいて算出する
ことを特徴とする請求項７から請求項９の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１１】
前記建物の第１層は、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層、基礎部に近い層のうちいずれかの層である
ことを特徴とする請求項１０に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１２】
前記評価部が、
前記層間変位が予め設定された層間変位閾値を超えるか否かを判定した第１の判定結果と、また前記固有周期が予め設定した固有周期閾値を超えるか否かを判定した第２の判定結果との組み合わせにより、前記建物の健全性を評価する
ことを特徴とする請求項７から請求項１１の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１３】
前記建物の最上層あるいは最上層近傍に配置され、当該建物の傾斜角を計測する傾斜角計測部をさらに有し、
前記評価部が、
前記層間変位、前記固有周期及び前記傾斜角により、前記建物の健全性を評価する
ことを特徴とする請求項７から請求項１２の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１４】
前記評価部が、
前記層間変位が予め設定された層間変位閾値を超えるか否かを判定した第１の判定結果と、また前記固有周期が予め設定した固有周期閾値を超えるか否かを判定した第２の判定結果と、前記傾斜角が予め設定した傾斜角閾値を超えるか否かを判定した第３の判定結果との組み合わせにより、前記建物の健全性を評価する
ことを特徴とする請求項７から請求項１３の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１５】
前記センサは、地震による振動の加速度を検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項１４の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１６】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられたセンサであって、当該層の振動を層ごとに検知するセンサがあり、
前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知し、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータと前記基礎部又は前記最下層部分の振動のデータとから前記建物の変形を計測部が求め、
前記計測部が求めた前記建物の変形に基づいて、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価する
手順を含むことを特徴とする建物安全性検証方法。
【請求項１７】
複数の層からなる建物の複数の層に、当該層の振動を層ごとに検知するセンサが設けられ、前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、当該建物の健全性を評価する建物安全性検証システムのコンピュータに、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータと前記基礎部又は前記最下層部分の振動のデータとから前記建物の変形を計測部が求めるステップと、
前記求めた前記建物の変形に基づいて、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価するステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震に対する建物の受ける影響を推定する建物安全性検証システム、建物安全性検証方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物（建築物）の地震に対する耐震性能についての関心が高まってきている。このため、地震時の建物の健全性は、加速度計やひずみゲージおよび変位計等の構造物の変形に関わる情報を計測する計測手段を設けることにより、監視されていることがある。
そして、これらの計測手段で計測されたデータは、現場から離れたデータ監視室等に送られ、データ解析コンピュータ等によって収集される。データ解析コンピュータはこの建物の層間変形を算出し、設定値と比較することにより、建物の損傷の有無を判定し、地震発生後の健全性評価や安全性の確認等に使用している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、地震や強風等の外力若しくは構造材料の経年劣化によって発生する建物の損傷を常時微動計測に基づいて判定する方法も使用されている（例えば、特許文献２参照）。ここで、特許文献２においては、健全時の固有振動数と評価時の固有振動数とを振動特性の次数毎に比較して固有振動数の数値が低下している振動特性の次数が明らかになるので、固有振動数と固有モードとの間の関係に基づいて建物の何れの部分において損傷が発生しているのかを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８１４３５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７６５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１においては、竣工後の建物が設計通りの強度に建設されたか否かが実際には判らない。すなわち、設計時に設定した設計基準値、例えば建設時に打たれたコンクリートの梁の強度が層間変形１／１００で梁に損傷が生じるとの設計基準値であっても、実際に建設された建物が層間変形２／１００で損傷が生じる強度となっている場合がある。この場合、地震において１／１００の変形が発生したとしても、コンクリートの梁が損傷しているか否かは厳密には不明であり、損傷していない可能性もある。
【０００６】
また、特許文献２においては、建物の健全時の固有振動数と評価時の固有振動数とを振動特性の次数毎に比較し、固有振動数の数値が低下している振動特性により損傷の発生を判定している。しかしながら、固有振動数は、建物を支える構造躯体の損傷だけでなく、構造躯体ではない雑壁や天井などの非構造部材の損傷によっても変化する。このため、構造躯体あるいは非構造部材（雑壁や天井など）のいずれがどの程度損傷したかの判定を行うことが困難であり、建物の継続使用を判定することが困難である。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、地震発生後の建物の損傷程度を推定する建物安全性検証システム、建物安全性検証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】
（１）本発明の一態様の建物安全性検証システムは、複数の層からなる建物の複数の層に設けられたセンサであって、当該層の振動を層ごとに検知するセンサがあり、前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知し、前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータと前記基礎部又は前記最下層部分の振動のデータとから前記建物の変形を求める計測部と、前記計測部が求めた前記建物の変形に基づいて、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価する評価部とを備えたことを特徴とする。
（２）また、上記の建物安全性検証システムは、前記計測部が、前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求めることを特徴とする。
（３）また、上記の建物安全性検証システムは、前記計測部が、前記最下層のセンサが検知した当該基礎部又は最下層部分の振動のデータと前記最下層のセンサ以外の何れかの前記センサが検知した当該層の振動のデータとから、前記最下層のセンサ以外の何れかの前記センサを設けた層の層間変位を算出することを特徴とする。
（４）また、上記の建物安全性検証システムは、前記評価部が、地震による前記建物の傾斜の変化を考慮して、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価することを特徴とする。
（５）また、上記の建物安全性検証システムは、前記センサを備え、前記計測部は、前記センサからのデータを取得できるように構成されていることを特徴とする。
（６）また、上記の建物安全性検証システムにおける前記評価部は、前記計測部が求めた前記層間変位と、測定して求めた前記建物の固有周期と、測定して求めた前記建物の傾斜角とのうちの何れかを組み合わせた判定により、前記建物の健全性を評価することを特徴とする。
（７）また、上記の建物安全性検証システムは、前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部を備えることを特徴とする。
（８）また、上記の建物安全性検証システムは、前記固有周期計測部が、前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、地震発生後の当該建物の固有周期を求めることを特徴とする。
（９）また、上記の建物安全性検証システムにおける前記固有周期計測部は、前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の常時微動の固有周期を求め、一つの前記センサは、前記微振動センサが微振動を計測する層と同じ層に設けられていることを特徴とする。
（１０）また、上記の建物安全性検証システムは、前記層間変位計測部が、前記建物の第１層の層間変位を、前記第１層の変位量と前記建物の基礎部の変位量に基づいて算出することを特徴とする。
（１１）また、上記の建物安全性検証システムにおける前記建物の第１層は、前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層、基礎部に近い層のうちいずれかの層であることを特徴とする。
（１２）また、上記の建物安全性検証システムは、前記建物安全性評価部が、前記層間変位が予め設定された層間変位閾値を超えるか否かを判定した第１の判定結果と、また前記固有周期が予め設定した固有周期閾値を超えるか否かを判定した第２の判定結果との組み合わせにより、前記建物の健全性を評価することを特徴とする。
（１３）また、上記の建物安全性検証システムは、前記建物の最上層あるいは最上層近傍に配置され、当該建物の傾斜角を計測する傾斜角計測部をさらに有し、前記建物安全性評価部が、前記層間変位、前記固有周期及び前記傾斜角により、前記建物の健全性を評価することを特徴とする。
（１４）また、上記の建物安全性検証システムは、前記建物安全性評価部が、前記層間変位が予め設定された層間変位閾値を超えるか否かを判定した第１の判定結果と、また前記固有周期が予め設定した固有周期閾値を超えるか否かを判定した第２の判定結果と、前記傾斜角が予め設定した傾斜角閾値を超えるか否かを判定した第３の判定結果との組み合わせにより、前記建物の健全性を評価することを特徴とする。
（１５）また、上記の建物安全性検証システムにおける前記センサは、地震による振動の加速度を検出することを特徴とする。
（１６）また、本発明の一態様の建物安全性検証方法は、複数の層からなる建物の複数の層に設けられたセンサであって、当該層の振動を層ごとに検知するセンサがあり、前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知し、前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータと前記基礎部又は前記最下層部分の振動のデータとから前記建物の変形を計測部が求め、前記計測部が求めた前記建物の変形に基づいて、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価する手順を含むことを特徴とする。
（１７）また、本発明の一態様のプログラムは、複数の層からなる建物の複数の層に、当該層の振動を層ごとに検知するセンサが設けられ、前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、当該建物の健全性を評価する建物安全性検証システムのコンピュータに、前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータと前記基礎部又は前記最下層部分の振動のデータとから前記建物の変形を計測部が求めるステップと、前記求めた前記建物の変形に基づいて、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価するステップとを実行させるためのプログラムである。
（１８）また、本発明に関連する建物安全性検証システムには、以下のものがある。
例えば、建物安全性検証システムは、複数の層からなる建物の前記層の加速度を計測する加速度センサの計測データから、前記各層の層間変位を求める層間変位計測部と、前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の常時微動の固有周期を求める固有周期計測部と、前記層間変位計測部が求めた前記層間変位と、前記固有周期計測部が求めた前記固有周期とにより、前記建物の健全性を評価する建物安全性評価部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明に関連する建物安全性検証システムは、前記建物安全性評価部が、前記層間変位が予め設定された層間変位閾値を超えるか否かを判定した第１の判定結果と、また前記固有周期が予め設定した固有周期閾値を超えるか否かを判定した第２の判定結果との組み合わせにより、前記建物の健全性を評価することを特徴とする。
【００１０】
本発明に関連する建物安全性検証システムは、前記建物の最上層あるいは最上層近傍に配置され、当該建物の傾斜角を計測する傾斜角計測部をさらに有し、前記建物安全性評価部が、前記層間変位、前記固有周期及び前記傾斜角により、前記建物の健全性を評価することを特徴とする。
【００１１】
本発明に関連する建物安全性検証システムは、前記建物安全性評価部が、前記層間変位が予め設定された層間変位閾値を超えるか否かを判定した第１の判定結果と、また前記固有周期が予め設定した固有周期閾値を超えるか否かを判定した第２の判定結果と、前記傾斜角が予め設定した傾斜角閾値を超えるか否かを判定した第３の判定結果との組み合わせにより、前記建物の健全性を評価することを特徴とする。
【００１２】
（１９）また、本発明に関連する建物安全性検証方法には、以下のものがある。
建物安全性検証方法は、層間変位計測部が、複数の層からなる建物の前記層の加速度を計測する加速度センサの計測データから、前記各層の層間変位を求める層間変位計測過程と、固有周期計測部が、前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の常時微動の固有周期を求める固有周期計測過程と、建物安全性評価部が、前記層間変位計測部が求めた前記層間変位と、前記固有周期計測部が求めた前記固有周期とにより、前記建物の健全性を評価する建物安全性評価過程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、地震発生後の建物の損傷程度を推定する建物安全性検証システム、建物安全性検証方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態による建物安全性検証システムの構成例と、評価対象の建物に設けた加速度センサ及び微振動センサとが接続された構成を表す概念図である。
【図２】建物の固有周期の変化を示す図である。
【図３】図１のデータベース１４に記憶されている判定テーブルの構成を示す図である。
【図４】データベース１４に記憶されている判定結果テーブルの構成例を示す図である。
【図５】本実施形態による建物安全性検証システム１の建物の安全性を検証する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態による建物安全性検証システムの構成例と、評価対象の建物に設けた加速度センサ、微振動センサ及び傾斜センサとが接続された構成を表す概念図である。
【図７】図１のデータベース１４に記憶されている判定テーブルにおけるパラメータパターンの組み合わせの構成例を示す図である。
【図８】本実施形態による建物安全性検証システム２の建物の安全性を検証する処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の建物安全性検証システムは、複数の層からなる建物（建築物）の全層の各々、あるいはいくつかの層に加速度センサを設けて、加速度センサの計測した計測データから加速度センサを設けた層の層間変位を求める層間変位計測部を設置し、この相間変位計測部により建物の各層の層間変位を計測し、また建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層に固有周期計測部を設け、この固有周期計測部により当該建物の常時微動から建物の固有周期を計測する。また、本発明の建物安全性検証システムは、建物安全性評価部が、層間変位計測部が計測した層間変位と、固有周期計測部が計測した固有周期とにより、建物の健全性を評価する。これにより、本発明の建物耐震性評価システムは、地震が発生した際、地震の際における建物の相間変位と地震前後における固有周期の差分により、複合的な建物の継続使用の可否などに対応する判定を行うことができる。
【００１６】
＜第１の実施形態＞  
以下、図を用いて本発明の第１の実施形態の建物安全性検証システムの説明を行う。図１は、本発明の第１の実施形態による建物安全性検証システムの構成例と、評価対象の建物に設けた加速度センサ及び微振動センサとが接続された構成を表す概念図である。
図１において、建物安全性検証システム１は、インターネットなどからなる情報通信網を介して、建物１００に設けられている加速度センサＳ０からＳｎ（０は基礎、１からｎまでは建物の階数）の各々から地震の振動データとして加速度データが供給される。加速度センサＳ０は、建物の基礎部分における加速度を計測するために設けられており、耐震評価の対象の建物の最下層部分（例えば、地下が無い場合、１階１００１の下の地盤上に設けられた基礎）に印加される地動加速度を計測し、加速度データとして情報通信網を介して建物安全性検証システム１に対して出力する。
【００１７】
また、加速度センサＳ１からＳｎの各々は、それぞれ１階からｎ階における自身に印加される加速度値を計測して加速度データとして、情報通信網を介して建物安全性検証システム１に対して送信している。ここで、加速度センサは、図１に示すように、建物のそれぞれの階に配置されている。図１の建物１００が６階立ての建物である場合、１階１００１に加速度センサＳ１が配置され、２階１００２に加速度センサＳ２が配置され３階１００３に加速度センサＳ３が配置され、４階１００４に加速度センサＳ４が配置され、５階１００５に加速度センサＳ５が配置され、６階１００６に加速度センサＳ６が配置され、屋上１００Ｒに加速度センサＳ７が配置されている。また、建物１００の基礎部１０００には加速度センサＳ０が配置されている。また、建物１００の屋上１００Ｒには、微振動センサＳＢが配置されている。また、この微振動センサＳＢは、屋上１００Ｒでなくとも、屋上１００Ｒ近傍の最上階に配置しても良い。
【００１８】
建物安全性検証システム１は、層間変位計測部１１、固有周期計測部１２、建物安全性評価部１３及びデータベース１４を備えている。
層間変位計測部１１は、例えば、加速度センサＳ０から加速度センサＳ６の各々から供給される加速度データを２回積分して、基礎１０００、１階１００１からｎ階１００ｎまでの加速度方向の変位を求め、隣接する階同士の変位の差分を算出し、建物１００のそれぞれの階の層間変位δを求める。このとき、層間変位計測部１１は、各加速度センサから供給される地震における加速度データから、各階毎に最大加速度を抽出して、この最大加速度を２回積分して距離を求め、この距離を各階毎の変位とする。また、層間変位計測部１１は、得られた各階の層間変位δの各々を、それぞれの階の高さで除算し、各階の層間変形角Δ（ラジアン）を算出する。なお、加速度データから変位を求める方法は、本実施形態に記載されているもの以外の他の方法を用いても良い。
【００１９】
固有周期計測部１２は、微振動センサＳＢから供給される微少振動データの周波数解析を行う。そして、固有周期計測部１２は、パワースペクトルにおけるピーク（最も高いパワースペクトル値）となる周波数を固有周波数（固有振動数）として選択し、この固有周波数の周期を固有周期として出力する。
図２は、建物の固有周期の変化を示す図である。図２において、縦軸は固有周期を示しており、横軸は時間を示している。固有周期は、建物の剛性に対応するものであり、剛性が低い場合に長くなり、剛性が高い場合に短くなる。すなわち、図２に示すように、地震による強い地震により応力が与えられることにより、建物の構造躯体の部材（建物の主要な構造体や骨組みなど）あるいは非構造躯体の部材（雑壁、天井など）に損傷が発生し、建物の剛性が低下し、固有振動数が低くなる。本実施形態においては、層間変形角Δ及び固定周期Ｔは絶対値にて示される。
また、上述した微振動センサＳＢの他に、建物の最下層に他の微振動センサを設け、固有周期計測部１２がこの他の微振動センサの微少振動データに基づいて、微振動センサＳＢの出力する微少振動データに重畳しているノイズ成分を除去し、より正確な固有周波数を求める構成としても良い。
【００２０】
建物安全性評価部１３は、層間変位計測部１１の求めた層間変形角Δと、固有周期計測部１２の求めた建物の固有周期とにより、構造躯体の損傷度合いを判定している。すなわち、建物安全性評価部１３は、層間変形角Δと予め設定されている設計層間変形角（層間変位閾値）とを比較し、層間変形角Δが設計層間変形角を超えているか否かの判定を行う。このとき、建物安全性評価部１３は、固有周期Ｔと固有周期の初期値（例えば、建物を建設した直後の固有周期あるいは地震発生直前の固定周期）とを比較し、固有周期Ｔが固有周期の初期値以下であるか否かの判定を行う。
また、固有周期の初期値に対して経時変化のマージンを加えて、固有周期の初期値の代わりに固有周期閾値を生成し、この固有周期閾値と固有周期Ｔとを比較するようにしても良い。ここで、固有周期の初期値＜固有周期閾値である。この固有周期の初期値または固有周期閾値と、設計層間変位角とは、予め建物安全性評価部１３内の記憶部に記憶されており、建物安全性評価部１３が判定を行う際、自身内部の上記記憶部から読み出して用いる。
【００２１】
図３は、図１のデータベース１４に記憶されている判定テーブルの構成を示す図である。この判定テーブルは、層間変形角Δ及び設計層間変形角の比較結果と、固有周期Ｔ及び固有周期の初期値の比較結果との組み合わせによる建物の健全性の判定結果が示されている。設計層間変形角は、この値を超える層間変位が発生した場合、構造躯体の部材が変形などの損傷を受ける大きさ（破断などを含め、構造躯体の部材が変形した状態から元に戻らない状態となる塑性変形の限界を示す大きさ）に設定されている。以下、固有周期Ｔと層間変形角Δとの判定のパターンを示すパラメータパターンに対応する建物の安全性（健全性）の判定を示す。
【００２２】
・パラメータパターンＡ
層間変形角Δが設計層間変形角を超えており、かつ固有周期閾値に比較して固有周期が長くなり剛性が低下していると判断される場合には、建物の損傷の程度は以下に示すように推定される。建物の状況は、構造躯体の損傷は想定以上であり、建物の損傷の大きさが想定以上であると推定される。これにより、判定結果は、「建物の損傷の早急な調査が必要である」とされている。
【００２３】
・パラメータパターンＢ
層間変形角Δが設計層間変形角を超えており、一方、固有周期閾値に比較して固有周期Ｔに変化がなく剛性が維持されていると判断される場合には、建物の損傷の程度は以下に示すように推定される。固有周期Ｔの変化がないため、建物の構造躯体が設計における設計層間変形角より高い層間変形角として実際に建造されたとして、設計層間変形角を超えても損傷は想定以下と推定することができる。これにより、判定結果は、「継続使用可能であるが、注意して利用する必要がある」とされている。
【００２４】
・パラメータパターンＣ
層間変形角Δが設計層間変形角以下であり、一方、固有周期閾値に比較して固有周期Ｔが長くなり剛性が低下していると判断される場合には、建物の損傷の程度は以下に示すように推定される。固有周期Ｔが長くなっているが、層間変形角Δが設計層間変形以下であるため、構造躯体ではなく建物の非構造躯体が損傷を受けており、構造躯体の損傷は想定以下と推定することができる。これにより、判定結果は、「継続使用可能であるが、注意して利用する必要がある」とされている。
【００２５】
・パラメータパターンＤ
層間変形角Δが設計層間変形角以下であり、かつ固有周期閾値に比較して固有周期Ｔに変化がなく剛性が維持されていると判断される場合には、建物の損傷の程度は以下に示すように推定される。層間変形角Δが設計層間変形以下であり、かつ固有周期Ｔに変化がなく剛性が維持されているため、建物の構造躯体及び建物の非構造躯体のいずれも損傷を受けおらず、構造躯体の損傷は想定以下と推定することができる。これにより、判定結果は、「継続使用可能」とされている。
【００２６】
本実施形態において、建物安全性評価部１３は、上述した判定を、建物１００の階毎に、建物１００の固有周期Ｔと各階の層間変形角Δとを用いて、階毎に図３に示す判定テーブルによる判定を行う。そして、建物安全性評価部１３は、建物１００の階毎に判定結果を、データベース１４の判定結果テーブルに書き込んで記憶させる。この判定結果テーブルは、建物毎に、各建物を識別する建物識別情報が付加されて、データベースに書き込まれる。
【００２７】
図４は、データベース１４に記憶されている判定結果テーブルの構成例を示す図である。この図４において、建物１００の階毎に、その階の階数と、判定結果と、対応とについて記載されている。対応については、本実施形態においては、例えば、地震後の避難の緊急度が設定されている。この対応の項目については、使用者が適時設定する。
図４のように、１階１００１が「継続使用可能」と判定され、２階１００２が「継続使用可能だが、注意して利用する必要がある」と判定され、２階１００３が「早急な調査が必要」と判定され、４階１００４が「継続使用可能だが、注意して利用する必要がある」と判定されている。
【００２８】
この場合、３階１００３が危険な状態にあるため、例えば余震がくる前に、３階１００３より上の階の人間を非難させる必要があり、対応としては「緊急避難」となる。避難する人間が集中すると危険なため、「早急な調査が必要」と判定された階より、下層の階、この場合、２階１００２及び１階１００１の人間は避難指示を受けるまで待機する「指示まで待機」と対応する。建物安全性評価部１３は、この判定結果に対する対応を予め設定されたルール（各階の損傷程度のパターンの組み合わせと、この組み合わせに対する対応とを関連づけたルール）により決定し、データベース１４の図４に示す判定結果テーブルの対応の欄に書き込んで記憶させる。
【００２９】
次に、本実施形態による建物安全性検証システム１の建物の安全性を検証する処理を、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態による建物安全性検証システム１の建物の安全性を検証する処理の流れを示すフローチャートである。建物安全性検証システム１は、地震が発生した後、各階毎に図５のフローチャートの動作を行い、建物１００の階毎の安全性の判定を行う。建物１００がｎ階建てであれば、１階１００１からｎ階１００ｎまで順番にフローチャートによる判定処理を行う。層間変位計測部１１は、加速度センサＳ０から供給される加速度センサＳ０が計測した加速度が所定の地震判定閾値以上の場合、地震発生として以下のフローチャートの処理を実行する。
【００３０】
ステップＳ１：
層間変位計測部１１は、供給されるセンサＳ０が計測した加速度データから加速度を抽出する。そして、層間変位計測部１１は、この抽出した加速度を２回積分し、基礎部分の変位を算出する。
【００３１】
ステップＳ２：
層間変位計測部１１は、建物１００のｋ階１００ｋ（１≦ｋ≦ｎ）に配置されたセンサＳｋから供給される、それぞれの加速度センサＳｋに計測した加速度から、加速度センサＳ０の加速度を抽出する。そして、層間変位計測部１１は、この抽出した加速度を２回積分し、各階の変位を算出し、それぞれ隣接する階の変位の差分を算出し、各階の層間変位δを算出する。ここで、建物１００の１階１００１の層間変位δは、１階１００１の変位から基礎１０００の変位を減算して求められる。
【００３２】
ステップＳ３：
層間変位計測部１１は、算出したｋ階１００ｋの層間変位δの各々を、ｋ階１００ｋの高さでそれぞれ除算し、ｋ階１００ｋの層間変形角Δを算出する。
【００３３】
ステップＳ４：
固有周期計測部１２は、屋上１００Ｒに配置された微振動センサＳＢから、地震発生後に供給される微振動データに対し、信号処理を行う。すなわち、固有周期計測部１２は、微振動データのフーリエ解析を行い、最も高いパワースペクトルを有する周波数を抽出し、この周波数を固有周波数とする。そして、固有周期計測部１２は、抽出した固有周波数の周期を求め、この周期を固有周期Ｔとする。
【００３４】
ステップＳ５：
建物安全性評価部１３は、建物１００における１階１００１からｎ階１００ｎまでの全ての階における損傷程度の判定が行われたか否かの判定を行う。
このとき、建物安全性評価部１３は、建物１００における全ての階に対する判定が終了した場合、処理を終了し、建物１００における全ての階に対する判定が終了していない場合、処理をステップＳ４へ進める。
【００３５】
ステップＳ６：
建物安全性評価部１３は、建物１００の判定の終了していない階の層間変形角Δを層間変位計測部１１から読み込み、この読み込んだ判定対象のｋ階１００ｋの層間変形角Δと設計層間変形角との比較を行い、層間変形角Δが設計層間変形角を超えているかを判定する（第１の判定結果を求める）。このとき、建物安全性評価部１３は、層間変形角Δが設計層間変形角を超えている場合、処理をステップＳ７へ進め、一方層間変形角Δが設計層間変形角を超えていない場合、処理をステップＳ６へ進める。
【００３６】
ステップＳ７：
建物安全性評価部１３は、固有周期計測部１２から供給される固有周期Ｔと固有周期閾値とを比較し、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であるか否かの判定を行う（第２の判定結果を求める）。このとき、建物安全性評価部１３は、固有周期Ｔが固有周期閾値を超える場合、処理をステップＳ９へ進め、一方、固有周期Ｔが固有周期閾値以下である場合、処理をステップＳ１０へ進める。ここで、説明においては、建物１００の固有周期の初期値ではなく、この固有周期の初期値に対してマージンを持たせた固有周期閾値を用いている。
【００３７】
ステップＳ８：
建物安全性評価部１３は、固有周期計測部１２から供給される固有周期Ｔと固有周期閾値とを比較し、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であるか否かの判定を行う（第２の判定結果を求める）。このとき、建物安全性評価部１３は、固有周期Ｔが固有周期閾値を超える場合、処理をステップＳ１１へ進め、一方、固有周期Ｔが固有周期閾値以下である場合、処理をステップＳ１２へ進める。
【００３８】
ステップＳ９：
建物安全性評価部１３は、データベース１４の判定テーブルを参照し、層間変形角Δが設計層間変形角を超え、かつ固有周期Ｔが固有周期閾値を超えている場合、パラメータパターンが状態Ａであることを検出する。
次に、建物安全性評価部１３は、パラメータパターンが状態Ａの判定である「早急な調査が必要である（Ａ）」を、データベース１４の判定結果テーブルにおける対応する評価対象のｋ階１００ｋの判定結果の欄に書き込んで記憶させ、処理をステップＳ５へ進める。
【００３９】
ステップＳ１０：
建物安全性評価部１３は、データベース１４の判定テーブルを参照し、層間変形角Δが設計層間変形角を超え、一方、固有周期Ｔが固有周期閾値以下である場合、パラメータパターンが状態Ｂであることを検出する。
次に、建物安全性評価部１３は、パラメータパターンが状態Ｂの判定である「継続使用可能だが、注意して利用する必要がある（Ｂ）」を、データベース１４の判定結果テーブルにおける対応するｋ階１００ｋの判定結果の欄に書き込んで記憶させ、処理をステップＳ５へ進める。
【００４０】
ステップＳ１１：
建物安全性評価部１３は、データベース１４の判定テーブルを参照し、層間変形角Δが設計層間変形角以下であり、一方、固有周期Ｔが固有周期閾値以下でない場合、パラメータパターンが状態Ｃであることを検出する。
次に、建物安全性評価部１３は、パラメータパターンが状態Ｃの判定である「継続使用可能だが、注意して利用する必要がある（Ｃ）」を、データベース１４の判定結果テーブルにおける対応するｋ階１００ｋの判定結果の欄に書き込んで記憶させ、処理をステップＳ５へ進める。
【００４１】
ステップＳ１２：
建物安全性評価部１３は、データベース１４の判定テーブルを参照し、層間変形角Δが設計層間変形角以下であり、かつ固有周期Ｔが固有周期閾値以下である場合、パラメータパターンが状態Ｄであることを検出する。
次に、建物安全性評価部１３は、パラメータパターンが状態Ｄの判定である「継続使用可能（Ｄ）」を、データベース１４の判定結果テーブルにおける対応するｋ階１００ｋの判定結果の欄に書き込んで記憶させ、処理をステップＳ５へ進める。
【００４２】
上述した処理を行うことにより、本実施形態の建物安全性検証システム１は、建物１００の固有周期Ｔと建物１００におけるｋ階１００ｋの層間変形角Δとの組み合わせにより、建物１００の各々の階の損傷程度を判定する。これにより、本実施形態の建物安全性検証システム１は、建物１００が設計基準値である設計層間変形角と異なる数値で建設されていても、建物１００の固有周期と組み合わせて判定することにより、建設された実際の建物の設計層間変形角に対応して、各階の個別の損傷程度を従来に比較して高い精度にて推定して判定することができる。また、本実施形態の建物安全性検証システム１は、施工誤差、経年劣化、什器など建物内部設置物の重量変動、構造躯体や非構造部材の剛性などの条件が変化しても対応し、建物１００における各階の個別の損傷程度を従来に比較して高い精度にて推定し、建物の安全性を判定することができる。
【００４３】
また、本実施形態の建物安全性検証システム１によれば、データベース１４における判定結果テーブルに対して、各階（加速度センサを設けた階）の判定結果を書き込むことにより、その判定結果によってすでに述べたように、建物１００における各階の地震後の避難の優先度などを判定することができ、避難誘導を効率的に行うことができる。
また、本実施形態においては、建物１００の全層に加速度センサを設けたが、例えば１階おきなど、複数階（複数層）のいくつかの層に加速度センサを設け、加速度センサを設けた階の損傷を判定するようにしても良い。
【００４４】
＜第２の実施形態＞  
以下、図を用いて本発明の第２の実施形態の建物安全性検証システムの説明を行う。図６は、本発明の第２の実施形態による建物安全性検証システムの構成例と、評価対象の建物に設けた加速度センサ、微振動センサ及び傾斜センサとが接続された構成を表す概念図である。
図６において、建物安全性検証システム２は、インターネットなどからなる情報通信網Ｉを介して、第１の実施形態と同様に、建物１００に設けられている加速度センサＳ０からＳｎ（０は基礎、１からｎまでは建物の階数）の各々から地震の振動データとして加速度データが供給される。加速度センサＳ０、加速度センサＳ１からＳｎについては配置箇所が第１の実施形態と同様である。また、第２の実施形態においては、建物１００の屋上１００Ｒには、微振動センサＳＢに加え、傾斜センサＳＪが配置されている。この傾斜センサＳＪは、微振動センサＳＢと同様に、屋上１００Ｒでなくとも、屋上１００Ｒ近傍の最上階の上部（例えば、ｎ階建てであればｎ階の天井など）に配置しても良い。
【００４５】
建物安全性検証システム２は、層間変位計測部１１、固有周期計測部１２、建物安全性評価部２３、データベース２４及び傾斜角計測部２５を備えている。層間変位計測部１１及び固有周期計測部１２の各々は、第１の実施形態における層間変位計測部１１及び固有周期計測部１２のそれぞれと同様の構成である。
傾斜角計測部２５は、建物１００の屋上１００Ｒに配置された傾斜センサＳＪから供給される傾斜データによって、地平に対して垂直方向の軸に対する建物１００の傾斜角θを算出する。本実施形態においては、層間変形角Δ、固定周期Ｔ及び傾斜角θは絶対値にて示される。
【００４６】
建物安全性評価部２３は、層間変位計測部１１の求めた層間変形角Δと、固有周期計測部１２の求めた建物の固有周期Ｔと、傾斜角計測部２５が求めた傾斜角θとにより、構造躯体の損傷度合いを判定している。すなわち、建物安全性評価部２３は、層間変形角Δと予め設定されている設計層間変形角とを比較し、層間変形角Δが設計層間変形角を超えているか否かの場合分けを行う。また、建物安全性評価部２３は、固有周期Ｔと固有周期の初期値とを比較し、固有周期Ｔが固有周期の初期値以下であるか否かの判定を行う。また、建物安全性評価部２３は、傾斜角θと傾斜角の初期値（例えば、建物の建設直後に計測された傾斜角）とを比較し、傾斜角θが初期値以下であるか否かの判定を行う。
また、固有周期の初期値に対して経時変化のマージンを加えて、固有周期の初期値の代わりに、この固有周期の初期値に対してマージンを加えて固有周期閾値を生成し、この固有周期閾値と固有周期Ｔとを比較するようにしても良い。ここで、固有周期の初期値＜固有周期閾値である。
【００４７】
図７は、図１のデータベース１４に記憶されている判定テーブルにおけるパラメータパターンの組み合わせの構成例を示す図である。この判定テーブルは、層間変形角Δ及び設計層間変形角の比較結果と、固有周期Ｔ及び固有周期の初期値の比較結果と、傾斜角θ及び傾斜角の初期値（傾斜角閾値）の比較結果の組み合わせによる建物の健全性の判定結果が示されている。設計層間変形角は、この値を超える層間変位が発生した場合、構造躯体の部材が変形などの損傷を受ける大きさに設定されている。以下、固有周期Ｔと層間変形角Δと傾斜角θとの判定のパターンを示すパラメータパターンに対応する建物の健全性の判定を示す。この図７において、３次元の判定空間がパターンＰ１からパターンＰ８の８個の領域に分割されている。
【００４８】
・パターンＰ１  層間変形角Δが設計層間変形角以下であり、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であり、傾斜角θが傾斜角の初期値以下であるパターン
・パターンＰ２  層間変形角Δが設計層間変形角を超えており、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であり、傾斜角θが傾斜角の初期値以下であるパターン
・パターンＰ３  層間変形角Δが設計層間変形角以下であり、固有周期Ｔが固有周期閾値を超えており、傾斜角θが傾斜角の初期値以下であるパターン
・パターンＰ４  層間変形角Δが設計層間変形角を超えており、固有周期Ｔが固有周期閾値を超えており、傾斜角θが傾斜角の初期値以下であるパターン
・パターンＰ５  層間変形角Δが設計層間変形角以下であり、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であり、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えているパターン
・パターンＰ６  層間変形角Δが設計層間変形角を超えており、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であり、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えているパターン
・パターンＰ７  層間変形角Δが設計層間変形角以下であり、固有周期Ｔが固有周期閾値を超えており、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えているパターン
・パターンＰ８  層間変形角Δが設計層間変形角を超えており、固有周期Ｔが固有周期閾値を超えており、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えているパターン
【００４９】
本実施形態においては、上述したパターンＰ１からパターンＰ８を以下に示すように、５個の判定グループ（状態）に分類されている。データベース２４には、この判定グループに対応した判定結果が判定テーブルとして予め書き込まれて記憶されている。
【００５０】
・判定グループＤ：パターンＰ１、パターンＰ２
判定結果：継続使用可能。
判定理由：パターンＰ１については、層間変形角Δが設計層間変形角以下であり、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であり、傾斜角θが傾斜角の初期値以下であるため、建物１００に対する損傷がないと判定される。また、パターンＰ２については、層間変形角Δが設計層間変形角を超えているが、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であり、傾斜角θが傾斜角の初期値以下であるため、建物１００に対する損傷がないと判定される。ここで、層間変形角Δが設計層間変形角を超えているのに、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であり、傾斜角θが傾斜角の初期値以下であることから、建物１００の実際の耐震性能が設計時より高く建設されているためと推定される。
【００５１】
・判定グループＥ：パターンＰ５、パターンＰ６
判定結果：応急復旧時には使用可能と判断できるが、通常時に使用できるかどうかは調査が必要。
判定理由：固有周期Ｔが固有周期閾値以下であり、建物１００の傾斜角θが傾斜角の閾値を超えている場合、建物１００の立っている地盤が損傷していると推定される。
【００５２】
・判定グループＦ：パターンＰ７
判定結果：非構造部材が損傷している可能性があり、応急復旧時に使用するとしても調査が必要。
判定理由：固有周期Ｔが固有周期閾値を超えており、建物１００の傾斜角θが傾斜角の閾値を超えており、層間変形角Δが設計層間変形角以下である場合、建物１００の非構造部材及び建物１００の立っている地盤が損傷していると推定される。
【００５３】
・判定グループＧ：パターンＰ３、パターンＰ４
判定結果：非構造部材が損傷している可能性があり、応急復旧時に使用するとしても調査が必要であるが、通常時の使用に関しては非構造部材を補修すれば継続使用可能。
判定理由：建物１００の傾斜角θが傾斜角の閾値以下であるが、固有周期Ｔが固有周期閾値を超えているため、建物１００の構造躯体に損傷が無く、非構造躯体に損傷の可能性があると推定される。
【００５４】
・判定グループＨ：パターンＰ８
判定結果：継続使用不可。
判定理由：建物１００の傾斜角θが傾斜角の閾値を超え、かつ固有周期Ｔが固有周期閾値を超え、かつ層間変形角Δが設計層間変形角を超えているため、建物１００の構造躯体、非構造躯体及び地盤に損傷の可能性があると推定される。
【００５５】
次に、本実施形態による建物安全性検証システム２の建物の安全性を検証する処理を、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態による建物安全性検証システム２の建物の安全性を検証する処理の流れを示すフローチャートである。建物安全性検証システム２は、地震が発生した後、各階毎に図８のフローチャートの動作を行い、建物１００の階毎の安全性の判定を行う。建物１００がｎ階建てであれば、１階１００１からｎ階１００ｎまで順番にフローチャートによる判定処理を行う。層間変位計測部１１は、供給されるセンサＳ０から地動加速度が所定の地震判定閾値以上の場合、地震発生として以下のフローチャートの処理を実行する。
【００５６】
ステップＳ２１：
層間変位計測部１１は、供給されるセンサＳ０が計測した加速度データから加速度を抽出する。そして、層間変位計測部１１は、この抽出した加速度を２回積分し、基礎部分の変位を算出する。
【００５７】
ステップＳ２２：
層間変位計測部１１は、建物１００のｋ階１００ｋ（１≦ｋ≦ｎ）に配置されたセンサＳｋから供給される、それぞれの加速度センサＳｋに計測した加速度から、加速度センサＳ０の加速度を抽出する。そして、層間変位計測部１１は、この抽出した加速度を２回積分し、各階の変位を算出し、それぞれ隣接する階の変位の差分を算出し、各階の層間変位δを算出する。ここで、建物１００の１階１００１の層間変位δは、１階１００１の変位から基礎１０００の変位を減算して求められる。
なお、全体曲げ変形やロッキングが支配的な建物などに対しては、層間変位を算出する際に、傾斜角θの計測データを用いることでせん断変形成分をより精緻に算出する。
【００５８】
ステップＳ２３：
層間変位計測部１１は、算出したｋ階１００ｋの層間変位δの各々を、ｋ階１００ｋの高さでそれぞれ除算し、ｋ階１００ｋの層間変形角Δを算出する。なお、加速度データから変位を求める方法は、本実施形態に記載されているもの以外の他の方法を用いても良い。
【００５９】
ステップＳ２４：
固有周期計測部１２は、屋上１００Ｒに配置された微振動センサＳＢから、地震発生後に供給される微振動データに対し、信号処理を行う。すなわち、固有周期計測部１２は、微振動データのフーリエ解析を行い、最も高いパワースペクトルを有する周波数を抽出し、この周波数を固有周波数とする。そして、固有周期計測部１２は、抽出した固有周波数の周期を求め、この周期を固有周期Ｔとする。
【００６０】
ステップＳ２５：
傾斜角計測部２５は、建物１００の屋上１００Ｒに配置されている傾斜角センサＳＪから供給される傾斜角データにより、建物１００の傾斜角θを求める。
【００６１】
ステップＳ２６：
建物安全性評価部２３は、建物１００における１階１００１からｎ階１００ｎまでの全ての階における損傷程度の判定が行われたか否かの判定を行う。
このとき、建物安全性評価部２３は、建物１００における全ての階に対する判定が終了した場合、処理を終了し、建物１００における全ての階に対する判定が終了していない場合、処理をステップＳ２７へ進める。
【００６２】
ステップＳ２７：
建物安全性評価部２３は、傾斜角計測部２５から供給される傾斜角θと建物１００の傾斜角の初期値との比較を行い、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えているか否かを判定する（第３の判定結果を求める）。このとき、建物安全性評価部２３は、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えていない場合、処理をステップＳ２８へ進め、一方、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えている場合、処理をステップＳ２９へ進める。
【００６３】
ステップＳ２８：
建物安全性評価部２３は、固有周期計測部１２から供給される固有周期Ｔと固有周期閾値とを比較し、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であるか否かの判定を行う（第２の判定結果を求める）。このとき、建物安全性評価部２３は、固有周期Ｔが固有周期閾値を超える場合、処理をステップＳ３２へ進め、一方、固有周期Ｔが固有周期閾値以下である場合、処理をステップＳ３１へ進める。ここで、説明においては、建物１００の固有周期の初期値ではなく、この固有周期の初期値に対してマージンを持たせた固有周期閾値を用いている。
【００６４】
ステップＳ２９：
建物安全性評価部２３は、固有周期計測部１２から供給される固有周期Ｔと固有周期閾値とを比較し、固有周期Ｔが固有周期閾値以下であるか否かの判定を行う。このとき、建物安全性評価部２３は、固有周期Ｔが固有周期閾値を超える場合、処理をステップＳ３０へ進め、一方、固有周期Ｔが固有周期閾値以下である場合、処理をステップＳ３３へ進める。
【００６５】
ステップＳ３０：
建物安全性評価部２３は、建物１００の判定の終了していない階の層間変形角Δを層間変位計測部１１から読み込み、この読み込んだ判定対象のｋ階１００ｋの層間変形角Δと設計層間変形角との比較を行い、層間変形角Δが設計層間変形角を超えているかを判定する（第１の判定結果を求める）。このとき、建物安全性評価部２３は、層間変形角Δが設計層間変形角を超えている場合、処理をステップＳ３５へ進め、一方層間変形角Δが設計層間変形角を超えていない場合、処理をステップＳ３４へ進める。
【００６６】
ステップＳ３１：
建物安全性評価部２３は、データベース２４の判定テーブルを参照し、傾斜角θが傾斜角の初期値以下であり、固有周期Ｔが固有周期閾値以下である場合、パラメータパターンが状態Ｄであることを検出する。
次に、建物安全性評価部２３は、パラメータパターンが状態Ｄの判定である「継続使用可能（Ｄ）」を、データベース２４の判定結果テーブルにおける対応するｋ階１００ｋの判定結果の欄に書き込んで記憶させ、処理をステップＳ２６へ進める。
【００６７】
ステップＳ３２：
建物安全性評価部２３は、データベース２４の判定テーブルを参照し、傾斜角θが傾斜角の初期値以下であり、固有周期Ｔが固有周期閾値を超えている場合、パラメータパターンが状態Ｇであることを検出する。
次に、建物安全性評価部２３は、パラメータパターンが状態Ｇの判定である「非構造部材が損傷している可能性があり、応急復旧時に使用するとしても調査が必要であるが、通常時の使用に関しては非構造部材を補修すれば継続使用可能（Ｇ）」を、データベース２４の判定結果テーブルにおける対応するｋ階１００ｋの判定結果の欄に書き込んで記憶させ、処理をステップＳ２６へ進める。
【００６８】
ステップＳ３３：
建物安全性評価部２３は、データベース２４の判定テーブルを参照し、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えており、固有周期Ｔが固有周期閾値以下である場合、パラメータパターンが状態Ｅであることを検出する。
次に、建物安全性評価部２３は、パラメータパターンが状態Ｅの判定である「応急復旧時には使用可能と判断できるが、通常時に使用できるかどうかは調査が必要（Ｅ）」を、データベース２４の判定結果テーブルにおける対応するｋ階１００ｋの判定結果の欄に書き込んで記憶させ、処理をステップＳ２６へ進める。
【００６９】
ステップＳ３４：
建物安全性評価部２３は、データベース２４の判定テーブルを参照し、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えており、固有周期Ｔが固有周期閾値を超えており、層間変形角Δが設計層間変形角以下である場合、パラメータパターンが状態Ｆであることを検出する。
次に、建物安全性評価部２３は、パラメータパターンが状態Ｆの判定である「非構造部材が損傷している可能性があり、応急復旧時に使用するとしても調査が必要（Ｆ）」を、データベース２４の判定結果テーブルにおける対応するｋ階１００ｋの判定結果の欄に書き込んで記憶させ、処理をステップＳ２６へ進める。
【００７０】
ステップＳ３５：
建物安全性評価部２３は、データベース２４の判定テーブルを参照し、傾斜角θが傾斜角の初期値を超えており、固有周期Ｔが固有周期閾値を超えており、層間変形角Δが設計層間変形角を超えている場合、パラメータパターンが状態Ｈであることを検出する。
次に、建物安全性評価部２３は、パラメータパターンが状態Ｈの判定である「継続使用不可（Ｈ）」を、データベース２４の判定結果テーブルにおける対応するｋ階１００ｋの判定結果の欄に書き込んで記憶させ、処理をステップＳ２６へ進める。
【００７１】
上述した処理を行うことにより、本実施形態の建物安全性検証システム２は、建物１００の固有周期Ｔと建物１００におけるｋ階１００ｋの層間変形角Δと建物１００の傾斜角θの組み合わせにより、建物１００の各々の階の損傷程度を判定する。これにより、本実施形態の建物安全性検証システム２は、建物１００が設計層間変形角と異なる数値で建設されていても、建物１００の固有周期Ｔ及び傾斜角θと組み合わせることにより、建物１００が設計基準値である設計層間変形角と異なる数値で建設されていても、建物１００の固有周期及び傾斜角と組み合わせて判定することにより、建設された実際の建物の設計層間変形角に対応して、各階の個別の損傷程度及び地盤の損傷程度を従来に比較して高い精度にて推定して判定することができる。また、本実施形態の建物安全性検証システム２は、施工誤差、経年劣化、什器など建物内部設置物の重量変動、構造躯体や非構造部材の剛性などの条件が変化しても対応し、建物１００における各階の個別の損傷程度及び地盤の損傷程度を従来に比較して高い精度にて推定し、建物の安全性を判定することができる。すなわち、本実施形態によれば、各階の層間変形角及び固定周期による判定に対して傾斜角の判定を加えることにより、建物１００における構造躯体の損傷、非構造躯体の損傷及び地盤の損傷（建物の傾斜角θにより推定）の切り分けが可能である。このため、本実施形態の建物安全性検証システム２は、第１の実施形態に比較してより詳細な建物１００の状態の判定を行うことができる。また、本実施形態の建物安全性検証システム２によれば、データベース２４における判定結果テーブルに対して、各階の判定結果を書き込むことにより、その判定結果によってすでに述べたように、建物１００における各階の地震後の避難の優先度などを判定することができる。
【００７２】
なお、図１、図６における建物安全性検証システム１または建物安全性検証システム２を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより建物の耐震性の評価（地震による損壊の推定など）の処理動作を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００７３】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１，２…建物安全性検証システム
１１…層間変位計測部
１２…固有周期計測部
１３，２３…建物安全性評価部
１４，２４…データベース
２５…傾斜角計測部
Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６…加速度センサ
１００…建物
１００１…１階
１００２…２階
１００３…３階
１００４…４階
１００５…５階
１００６…６階
１０００…基礎
１００Ｒ…屋上
ＳＢ…微振動センサ
ＳＪ…傾斜角センサ
【図１】
2015127707.tif 000003
【図２】
2015127707.tif 000004
【図３】
2015127707.tif 000005
【図４】
2015127707.tif 000006
【図５】
2015127707.tif 000007
【図６】
2015127707.tif 000008
【図７】
2015127707.tif 000009
【図８】
2015127707.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月13日(2015.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられ、当該層の振動を層ごとに検知するセンサと、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める計測部と、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部と、
前記計測部が求めた前記建物の変形と前記固有周期計測部が求めた前記固有周期とに基づいて、前記建物の健全性を評価する評価部と
を備え、
前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知し、
前記評価部は、
前記層間変位と前記層間変位から求めた層間変形角の何れかにより示される前記建物の変形と、測定して求めた前記建物の固有周期とを組み合わせて判定し、前記建物の変形が、前記建物の構造部材が損傷を受け得る大きさに応じて定めた閾値より大きいと判定された場合に、測定して求めた前記建物の固有周期の値に基づいて、前記建物を継続使用することが可能か否かを判定する
ことを特徴とする建物安全性検証システム。
【請求項２】
前記評価部が、
前記建物の変形が予め設定された前記閾値を超えるか否かを判定した第１の判定結果と、また前記固有周期が予め設定した固有周期閾値を超えるか否かを判定した第２の判定結果との組み合わせにより、前記建物の健全性を評価する
ことを特徴とする請求項１に記載の建物安全性検証システム。
【請求項３】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられ、当該層の振動を層ごとに検知するセンサと、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める計測部と、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部と、
前記建物の最上層あるいは最上層近傍に配置され、当該建物の傾斜角を計測する傾斜角計測部と、
前記計測部が求めた前記建物の変形と前記固有周期計測部が求めた前記固有周期と前記建物の傾斜角とに基づいて、前記建物の健全性を評価する評価部と
を備え、
前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知し、
前記評価部は、
前記固有周期の判定結果と前記傾斜角の判定結果とを論理的に組み合わせて判定し、当該判定の結果に応じて前記建物の立っている地盤の損傷による影響の有無を判定する
ことを特徴とする建物安全性検証システム。
【請求項４】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられ、当該層の振動を層ごとに検知するセンサと、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める計測部と、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部と、
前記建物の最上層あるいは最上層近傍に配置され、当該建物の傾斜角を計測する傾斜角計測部と、
前記計測部が求めた前記建物の変形と前記固有周期計測部が求めた前記固有周期と前記建物の傾斜角とに基づいて、前記建物の健全性を評価する評価部と
を備え、
前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知し、
前記評価部は、
前記層間変位の判定結果と前記固有周期の判定結果と前記傾斜角の判定結果とを論理的に組み合わせて判定し、当該判定の結果に応じて前記建物の健全性と前記建物の立っている地盤の損傷による影響の有無とを判定する
ことを特徴とする建物安全性検証システム。
【請求項５】
前記評価部は、
地震による前記建物の傾斜の変化を前記評価の条件に含めて、当該地震発生後の前記建物の健全性を評価する
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の建物安全性検証システム。
【請求項６】
前記計測部は、
前記最下層のセンサが検知した当該基礎部又は最下層部分の振動のデータと前記最下層のセンサ以外の何れかの前記センサが検知した当該層の振動のデータとから、前記最下層のセンサ以外の何れかの前記センサを設けた層の層間変位を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項７】
前記固有周期計測部は、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、地震発生後の当該建物の固有周期を求める
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項８】
前記固有周期計測部は、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の常時微動の固有周期を求め、
前記層の振動を層ごとに検知する前記センサから前記最下層のセンサを除いたセンサ
のうちの一つのセンサは、
前記微振動センサが微振動を計測する層と同じ層に設けられている
ことを特徴とする請求項７に記載の建物安全性検証システム。
【請求項９】
前記計測部は、
前記建物の特定の層の層間変位を、前記特定の層の変位量と前記建物の基礎部の変位量に基づいて算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１０】
前記評価部が、
前記層間変位が予め設定された層間変位閾値を超えるか否かを判定した第１の判定結果と、また前記固有周期が予め設定した固有周期閾値を超えるか否かを判定した第２の判定結果と、前記傾斜角が予め設定した傾斜角閾値を超えるか否かを判定した第３の判定結果との組み合わせにより、前記建物の健全性を評価する
ことを特徴とする請求項３から請求項５の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１１】
前記評価部が、
前記計測部が求めた前記層間変位と、前記固有周期計測部が求めた前記固有周期とを条件に含めた判定を前記層ごとにそれぞれ実施して、前記各層ごとの判定結果から定まる特定の層より上の層の対応についての判定を予め定められたルールに従って実施する
ことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１２】
前記センサは、前記地震による振動の加速度を検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の建物安全性検証システム。
【請求項１３】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられ、当該層の振動を層ごとに検知するセンサと、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める計測部と、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部と、
を備える建物安全性検証システムの建物安全性検証方法であって、
前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知する過程と、
前記計測部が求めた前記建物の変形と前記固有周期計測部が求めた前記固有周期とに基づいて、前記建物の健全性を評価する過程と、
前記層間変位と前記層間変位から求めた層間変形角の何れかにより示される前記建物の変形と、測定して求めた前記建物の固有周期とを組み合わせて判定し、前記建物の変形が、前記建物の構造部材が損傷を受け得る大きさに応じて定めた閾値より大きいと判定された場合に、測定して求めた前記建物の固有周期の値に基づいて、前記建物を継続使用することが可能か否かを判定する過程と
を含むことを特徴とする建物安全性検証方法。
【請求項１４】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられ、当該層の振動を層ごとに検知するセンサと、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める計測部と、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部と、
前記建物の最上層あるいは最上層近傍に配置され、当該建物の傾斜角を計測する傾斜角計測部と、
を備える建物安全性検証システムの建物安全性検証方法であって、
前記センサのうち最下層のセンサは、前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられ、前記基礎部又は最下層部分の振動を検知する過程と、
前記計測部が求めた前記建物の変形と前記固有周期計測部が求めた前記固有周期と前記建物の傾斜角とに基づいて、前記建物の健全性を評価する過程と、
前記固有周期の判定結果と前記傾斜角の判定結果とを論理的に組み合わせて判定し、当該判定の結果に応じて前記建物の立っている地盤の損傷による影響の有無を判定する過程と
を含むことを特徴とする建物安全性検証方法。
【請求項１５】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられ、当該層の振動を層ごとに検知するセンサと、
前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める計測部と、
前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部と、
前記建物の最上層あるいは最上層近傍に配置され、当該建物の傾斜角を計測する傾斜角計測部と、
を備える建物安全性検証システムの建物安全性検証方法であって、
前記センサのうち最下層のセンサが前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられており、最下層のセンサが前記基礎部又は最下層部分の振動を検知する過程と、
前記計測部が求めた前記建物の変形と前記固有周期計測部が求めた前記固有周期と前記建物の傾斜角とに基づいて、前記建物の健全性を評価する過程と、
前記層間変位の判定結果と前記固有周期の判定結果と前記傾斜角の判定結果とを論理的に組み合わせて判定し、当該判定の結果に応じて前記建物の健全性と前記建物の立っている地盤の損傷による影響の有無とを判定する過程と
を含むことを特徴とする建物安全性検証方法。
【請求項１６】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられ、当該層の振動を層ごとに検知するセンサと、前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める計測部と、前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部と、を備える建物安全性検証システムのコンピュータに、
前記センサのうち最下層のセンサが前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられており、前記最下層のセンサに前記基礎部又は最下層部分の振動を検知させて、前記計測部が求めた前記建物の変形と前記固有周期計測部が求めた前記固有周期とに基づいて、前記建物の健全性を評価するステップと、
前記層間変位と前記層間変位から求めた層間変形角の何れかにより示される前記建物の変形と、測定して求めた前記建物の固有周期とを組み合わせて判定し、前記建物の変形が、前記建物の構造部材が損傷を受け得る大きさに応じて定めた閾値より大きいと判定された場合に、測定して求めた前記建物の固有周期の値に基づいて、前記建物を継続使用することが可能か否かを判定するステップと
を実行させるためのプログラム。
【請求項１７】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられ、当該層の振動を層ごとに検知するセンサと、前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める計測部と、前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部と、前記建物の最上層あるいは最上層近傍に配置され、当該建物の傾斜角を計測する傾斜角計測部と、を備える建物安全性検証システムのコンピュータに、
前記センサのうち最下層のセンサが前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられており、前記最下層のセンサに前記基礎部又は最下層部分の振動を検知させて、前記計測部が求めた前記建物の変形と前記固有周期計測部が求めた前記固有周期と前記建物の傾斜角とに基づいて、前記建物の健全性を評価するステップと、
前記固有周期の判定結果と前記傾斜角の判定結果とを論理的に組み合わせて判定し、当該判定の結果に応じて前記建物の立っている地盤の損傷による影響の有無を判定するステップと
を実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
複数の層からなる建物の複数の層に設けられ、当該層の振動を層ごとに検知するセンサと、前記センサが地震時に検知した当該層の振動のデータから、前記センサを設けた層間の層間変位を算出し、前記算出した層間変位から前記建物の変形を求める計測部と、前記建物の最上層あるいは当該最上層近傍の層の微振動を計測する微振動センサから、当該建物の固有周期を求める固有周期計測部と、前記建物の最上層あるいは最上層近傍に配置され、当該建物の傾斜角を計測する傾斜角計測部と、を備える建物安全性検証システムのコンピュータに、
前記センサのうち最下層のセンサが前記建物の基礎部又は最下層部分に設けられており、前記最下層のセンサに前記基礎部又は最下層部分の振動を検知させて、前記計測部が求めた前記建物の変形と前記固有周期計測部が求めた前記固有周期と前記建物の傾斜角とに基づいて、前記建物の健全性を評価するステップと、
前記層間変位の判定結果と前記固有周期の判定結果と前記傾斜角の判定結果とを論理的に組み合わせて判定し、当該判定の結果に応じて前記建物の健全性と前記建物の立っている地盤の損傷による影響の有無とを判定するステップと
を実行させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
上述した処理を行うことにより、本実施形態の建物安全性検証システム２は、建物１００の固有周期Ｔと建物１００におけるｋ階１００ｋの層間変形角Δと建物１００の傾斜角θの組み合わせにより、建物１００の各々の階の損傷程度を判定する。これにより、本実施形態の建物安全性検証システム２は、建物１００が設計層間変形角と異なる数値で建設されていても、建物１００の固有周期Ｔ及び傾斜角θと組み合わせることにより、建設された実際の建物の設計層間変形角に対応して、各階の個別の損傷程度及び地盤の損傷程度を従来に比較して高い精度にて推定して判定することができる。また、本実施形態の建物安全継承システム２は、施工誤差、経年劣化、什器など建物内部設置物の重量変動、構造躯体や非構造部材の剛性などの条件が変化しても対応し、建物１００における各階の個別の損傷程度及び地盤の損傷程度を従来に比較して高い精度にて推定し、建物の安全性を判定することができる。すなわち、本実施形態によれば、各階の層間変形角及び固定周期による判定に対して傾斜角の判定を加えることにより、建物１００における構造躯体の損傷、非構造躯体の損傷及び地盤の損傷（建物の傾斜角θにより推定）の切り分けが可能である。このため、本実施形態の建物安全継承システム２は、第１の実施形態に比較してより詳細な建物１００の状態の判定を行うことができる。また、本実施形態の建物安全性検証システム２によれば、データベース２４における判定結果テーブルに対して、各階の判定結果を書き込むことにより、その判定結果によってすでに述べたように、建物１００における各階の地震後の避難の優先度などを判定することができる。