(57)【要約】【課題】限られた階に設置したセンサで得られた建物の地震時応答情報に基づいて、従来より簡易にかつ高速に建物の健全性を確認することを可能にする建物健全性確認システムを提供する。【解決手段】本発明の建物健全性確認システムは、多層構造の建物の健全性を確認する建物健全性確認システムであって、建物の観測層に配置された第１センサと、建物に印加された振動に対応した第１センサからの第１応答情報に基づき、必要せん断力係数スペクトルを生成する必要せん断力係数スペクトル生成部と、必要せん断力係数スペクトルにおいて、建物の固有周期に対応する必要せん断力係数を求め、必要せん断力係数と予め設定された所定の閾値とを比較して建物の健全性の判定を行う健全性判定部とを備える。【選択図】図２
2016075583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層構造の建物の健全性を確認する建物健全性確認システムであって、
前記建物の観測層に配置された第１センサと、
前記建物に印加された振動に対応した前記第１センサからの第１応答情報に基づき、必要せん断力係数スペクトルを生成する必要せん断力係数スペクトル生成部と、
前記必要せん断力係数スペクトルにおいて、前記建物の固有周期に対応する必要せん断力係数を求め、当該必要せん断力係数と予め設定された所定の閾値とを比較して建物の健全性の判定を行う健全性判定部と
を備えることを特徴とする建物健全性確認システム。
【請求項２】
前記第１センサが、
前記建物が立っている地盤から当該建物に対して印加される振動を検出できる位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の建物健全性確認システム。
【請求項３】
前記第１センサが、
前記建物と当該建物が建設される地盤と間に、直接に前記地盤と接触する位置に設けられる構造体に配置されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の建物健全性確認システム。
【請求項４】
前記第１センサと異なる観測層に任意に設定され、前記建物の固有周期を求める第２応答情報を検出する第２センサがさらに設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の建物健全性確認システム。
【請求項５】
前記第２センサが前記建物の頂部に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の建物健全性確認システム。
【請求項６】
前記建物における任意に設定した観測層に配置され、前記必要せん断力係数スペクトルを補正する第３応答情報を検出する第３センサがさらに設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の建物健全性確認システム。
【請求項７】
前記第３センサが、
前記建物の建物等価高さ近傍の階層に配置されている
ことを特徴とする請求項６に記載の建物健全性確認システム。
【請求項８】
前記所定の閾値が、
前記建物の建物等価高さ近傍の階層における前記１次設計に対応する第１層せん断力係数と、前記建物の建物等価高さ近傍の階層における前記１次設計に対応する第１層せん断力係数とに基づき設定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の建物健全性確認システム。
【請求項９】
前記所定の閾値が、
前記必要せん断力係数が前記第１層せん断力係数未満である場合に、前記建物が健全な状態であり、
前記必要せん断力係数が前記第１層せん断力係数以上であり、かつ前記第２せん断力係数未満である場合に、前記建物が所定の第１ダメージを受けた状態であり、
前記前記必要せん断力係数が前記第２層せん断力係数以上である場合に、前記建物が前記第１ダメージを超える第２ダメージを受けた状態である
ことを定義している
ことを特徴とする請求項８に記載の建物健全性確認システム。
【請求項１０】
多層構造の建物の健全性を確認する建物健全性確認方法であって、
必要せん断力係数スペクトル生成部が、前記建物に印加された振動に対応した、前記建物の観測層に配置された第１センサからの第１応答情報に基づき、必要せん断力係数スペクトルを生成する必要せん断力係数スペクトル生成過程と、
健全性判定部が、前記必要せん断力係数スペクトルにおいて、前記建物の固有周期に対応する必要せん断力係数を求め、当該必要せん断力係数と予め設定された所定の閾値とを比較して建物の健全性の判定を行う健全性判定過程と
を含むことを特徴とする建物健全性確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震後の建物の健全性を確認する建物健全性確認システム及び建物健全性確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物にセンサを設置し、このセンサからの情報に基づいて建物の損傷、劣化の度合いを把握し、建物の損傷検知や健全性評価を行う構造ヘルスモニタリングが注目されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。特に、オフィスビルやマンション等の多層構造の建物においては、地震が発生した際に、その被災状況を早期に確認（把握）、判定することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９５３５４号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５４２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、建物に多数のセンサを設置し、地震時の建物の各階（層）の応答、さらに建物全体の応答を把握することが好ましいが、現実的には経済性（コスト）などの制約から多数のセンサを設置することが難しい。
また、建物に多数のセンサを設置した場合、正確に建物の挙動を取得するためには、各センサからの応答情報を取得する際に、取得のタイミングの同期を取る必要がある。
有線で各センサから応答情報を取得する場合には、各センサから同時に地震振動の応答情報を取得するため、各センサを接続する配線の設備にコストがかかってしまう。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、必要なセンサ数を低減させ、所定の階に設置したセンサで得られた建物の地震時応答情報に基づいて、従来より簡易にかつ高速に建物の健全性を確認することを可能にする建物健全性確認システム及び建物健全性確認方法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】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の建物健全性確認システムは、多層構造の建物の健全性を確認する建物健全性確認システムであって、前記建物に入力される地震動を観測する観測層に配置された第１センサと、当該第１センサの位置から前記建物に印加された振動に対応した第１応答情報に基づき、必要せん断力係数スペクトルを生成する必要せん断力係数スペクトル生成部と、前記必要せん断力係数スペクトルにおいて、前記建物の固有周期に対応する必要せん断力係数を求め、当該必要せん断力係数と予め設定された所定の閾値とを比較して建物の健全性の判定を行う健全性判定部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の建物健全性確認システムは、前記第１センサが、前記建物が立っている地盤から当該建物に対して印加される振動を検出できる位置に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の建物健全性確認システムは、前記第１センサが、前記建物と当該建物が建設される地盤と間に、直接に前記地盤と接触する位置に設けられる構造体に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の建物健全性確認システムは、前記第１センサと異なる観測層に任意に設定され、前記建物の固有周期を求める第２応答情報を検出する第２センサがさらに設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の建物健全性確認システムは、前記第２センサが前記建物の頂部に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の建物健全性確認システムは、前記建物における任意に設定した観測層に配置され、前記必要せん断力係数スペクトルを補正する第３応答情報を検出する第３センサがさらに設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の建物健全性確認システムは、前記第３センサが、前記建物の建物等価高さ近傍の階層に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の建物健全性確認システムは、前記所定の閾値が、前記建物の建物等価高さ近傍の階層における前記１次設計に対応する第１層せん断力係数と、前記建物の建物等価高さ近傍の階層における前記１次設計に対応する第１層せん断力係数とに基づき設定されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の建物健全性確認システムは、前記所定の閾値が、前記必要せん断力係数が前記第１層せん断力係数未満である場合に、前記建物が健全な状態であり、前記必要せん断力係数が前記第１層せん断力係数以上であり、かつ前記第２せん断力係数未満である場合に、前記建物が所定の第１ダメージを受けた状態であり、前記前記必要せん断力係数が前記第２層せん断力係数以上である場合に、前記建物が前記第１ダメージを超える第２ダメージを受けた状態であることを定義していることを特徴とする。
【００１５】
本発明の建物健全性確認方法は、多層構造の建物の健全性を確認する建物健全性確認方法であって、必要せん断力係数スペクトル生成部が、前記建物の入力地震動を観測する観測層に配置された第１センサの位置から前記建物に印加された振動に対応した第１応答情報に基づき、必要せん断力係数スペクトルを生成する必要せん断力係数スペクトル生成過程と、健全性判定部が、前記必要せん断力係数スペクトルにおいて、前記建物の固有周期に対応する必要せん断力係数を求め、当該必要せん断力係数と予め設定された所定の閾値とを比較して建物の健全性の判定を行う健全性判定過程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、必要なセンサ数を低減させ、所定の階に設置したセンサで得られた建物の地震時応答情報に基づいて、従来より簡易にかつ高速に建物の健全性を確認することを可能にする建物健全性確認システム及び建物健全性確認方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態による建物健全性確認システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１における一実施形態による応答解析装置１の構成例を説明するブロック図である。
【図３】建物１００における加速度応答スペクトルのグラフの一例を示す図である。
【図４】建物１００における必要せん断力係数スペクトルのグラフの一例を示す図である。
【図５】建物１００の各階層におけるせん断力係数を示すグラフの一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による建物健全性確認システムの動作例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態による建物健全性確認システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】図７における本発明の一実施形態による応答解析装置１’の構成例を説明するブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による建物健全性確認システムの構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９における本発明の一実施形態による応答解析装置１’’の構成例を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による建物健全性確認システムの構成例を示すブロック図である。図１において、建物健全性確認システムは、応答解析装置１と、第１センサ２とを備えている。建物１００は、建物健全性確認システムが健全性を確認する対象である多層構造の建物であり、例えば構造体１００＿０、階層１００＿１（１階）から階層１００＿９（９階）の９階層の中階層の建造物である。ここで、構造体１００＿０は、建物１００が立っている地盤２００から、この建物１００に対して地震振動や交通振動などの振動を伝達させる媒体となる部分である。また、構造体１００＿０は、建物１００の最下階層である１００＿１と、建物１００が建設される地盤２００と間において、直接に地盤２００と接触する位置に設けられている。
【００１９】
応答解析装置１は、第１センサ２から無線により取得した第１加速度情報（第１応答情報）に基づいて、建物１００の健全性の確認を行う（詳細については後述）。また、応答解析装置１は、ネットワーク３００及び無線基地３０２を介して、ユーザの携帯端末４０１に対し、確認した建物１００の健全性のデータを送信する。応答解析装置１は、ネットワーク３００を介して、ユーザのパーソナルコンピュータなどの端末４０２などに対し、確認した建物１００の健全性のデータを送信する。ここで、ネットワーク３００は、インターネットを含む情報通信網である。
【００２０】
第１センサ２は、上述した構造体１００＿０に配置されており、地盤２００から建物１００に対して印加される振動の加速度を上記第１加速度情報として検出する。また、第１センサ２は、無線基地３０１及びネットワーク３００を介して、検出した第１加速度情報を応答解析装置１に対して出力する。第１センサ２は、地震計あるいは加速度センサ（加速度計）などである。また、第１センサ２は、建物１００に対して加えられる地震動などの地盤２００の振動による加速度が検出できればいずれの階層でも良いが、より正確にこの加速度を検出する必要がある。このため、本実施形態においては振動を観測する観測層として建物１００の構造体１００＿０を用い、第１センサ２を配置している。
【００２１】
図２は、図１における本発明の一実施形態による応答解析装置１の構成例を説明するブロック図である。
この図２において、応答解析装置１は、データ入出力部１１、加速度応答スペクトル生成部１２、必要せん断力係数スペクトル生成部１３、健全性判定部１４、測定データ記憶部１５、設計情報データベース１６及び計算結果データベース１７を備えている。
データ入出力部１１は、所定のサンプリング周期により、第１センサ２から供給される第１加速度情報を、測定データ記憶部１５に対して書き込んで記憶させる。
【００２２】
加速度応答スペクトル生成部１２は、測定データ記憶部１５から第１加速度情報を読み出し、設計情報データベース１６から建物１００の減衰定数ｈ０を読み出す。
また、加速度応答スペクトル生成部１２は、読み出した第１加速度情報及び減衰定数ｈ０の各々を、構造物である建物１００の一自由度系の振動モデルに対し、読み出した第１加速度情報を導入して、加速度応答スペクトルを生成する。加速度応答スペクトル生成部１２は、生成した加速度応答スペクトルのグラフを計算結果データベース１７に対して、建物１００の識別情報を付加して書き込んで記憶させる。
【００２３】
図３は、建物１００における加速度応答スペクトルのグラフの一例を示す図である。図３の加速度応答スペクトルのグラフにおいて、縦軸が加速度応答Ｓa（ｃｍ／ｓ２）を示し、横軸が固有周期（Ｐｅｒｉｏｄ（ｓｅｃ））を示している。
【００２４】
図２に戻り、必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、計算結果データベース１７から加速度応答スペクトルのグラフを読み出す。また、必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、読み出した加速度応答スペクトルのグラフにおいて、各固有周期に対応する加速度の応答値を重力加速度ｇ（＝９．８０６６５ｍ／ｓ２）で除算し、必要せん断力係数スペクトルのグラフを生成する。そして、必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、生成した必要せん断力係数スペクトルのグラフを計算結果データベース１７に対して、建物１００の識別情報を付加して書き込んで記憶させる。
【００２５】
図４は、建物１００における必要せん断力係数スペクトルのグラフの一例を示す図である。図４の必要せん断力係数スペクトルのグラフにおいて、縦軸が必要せん断力係数を示し、横軸が固有周期（Ｐｅｒｉｏｄ（ｓｅｃ））を示している。このグラフは、図２の加速度応答スペクトルのグラフにおいて、各固有周期に対応する加速度の応答値を重力加速度ｇで除算して求められた必要せん断力係数スペクトルを示している。
【００２６】
図２に戻り、健全性判定部１４は、計算結果データベース１７に記憶されている必要せん断力係数スペクトルのグラフを参照し、建物１００の固有周期Ｔ０に対応する必要せん断力係数ＣＴを読み出す。
また、健全性判定部１４は、建物１００の層せん断力係数１ＣＥと、層せん断力係数２ＣＥとを、設計情報データベース１６から読み出す。ここで、層せん断力係数１ＣＥは、建物１００における建物等価高さ近傍の階層の１次設計に対応する層せん断力係数である。また、層せん断力係数２ＣＥは、建物１００における建物等価高さ近傍の階層の２次設計に対応する層せん断力係数である。
【００２７】
そして、健全性判定部１４は、必要せん断力係数ＣＴと、層せん断力係数１ＣＥ及び層せん断力係数２ＣＥの各々とを比較する。ここで、健全性判定部１４は、必要せん断力係数ＣＴが層せん断力係数１ＣＥ未満の場合、建物１００の健全性をＡ判定とする。また、健全性判定部１４は、必要せん断力係数ＣＴが層せん断力係数１ＣＥ以上であり、かつ層せん断力係数２ＣＥ未満である場合、建物１００の健全性をＢ判定とする。健全性判定部１４は、必要せん断力係数ＣＴが層せん断力係数２ＣＥ以上である場合、建物１００の健全性をＣ判定とする。
ここで、Ａ判定は、全く地震のダメージを受けずに、建物１００が健全であることを示している。Ｂ判定は、建物１００が若干のダメージを受けていて、構造体が部分的に降伏している可能性を示している。Ｃ判定は、建物１００がＢ判定以上のダメージを受けていて、構造体において塑性ヒンジが生じている可能性を示している。
健全性判定部１４は、建物１００の健全性に対するＡ判定、Ｂ判定及びＣ判定のいずれかの判定結果を、計算結果データベース１７に書き込んで記憶させる。
【００２８】
測定データ記憶部１５には、データ入出力部１１により所定のサンプリング周期において、第１センサ２から供給される第１加速度情報が書き込まれて記憶されている。
設計情報データベース１６には、建物１００の層せん断力係数１ＣＥ及び層せん断力係数２ＣＥの各々と、建物１００の固有周期Ｔ０と、減衰係数ｈ０とを含む建物１００の設計情報が予め書き込まれて記憶されている。建物１００の層せん断力係数１ＣＥ及び層せん断力係数２ＣＥの各々の求め方は後述する。建物等価高さは、建物１００の高さから所定の係数（例えば、０．７）を乗算して求める。建物１００が例えば本実施形態のように９階であれば、９×０．７（＝６．３）であり、建物等価高さは約６階層に相当する。
計算結果データベース１７には、加速度応答スペクトル生成部１２が求めた加速度応答スペクトルのグラフ、必要せん断力係数スペクトル生成部１３が求めた必要せん断力係数スペクトルのグラフ、健全性判定部１４の判定結果の各々が書き込まれて記憶されている。
【００２９】
図５は、建物１００の各階層におけるせん断力係数を示すグラフの一例を示す図である。図５のグラフにおいて、縦軸が建物１００の階層を示し、横軸がせん断力係数を示している。
曲線Ｌ１は、建物の１次設計に対応する保有せん断力係数を各階層毎にプロットした線分を示している。曲線Ｌ２は、建物の２次設計に対応する保有せん断力係数を各階層毎にプロットした線分を示している。
直線Ｌ３は、建物１００における建物等価高さに対応する縦軸の６階層において、横軸に平行に引かれている。ここで、建物１００が９階層であるとして建物等価高さを求めている。
また、層せん断力係数１ＣＥは、曲線Ｌ１と直線Ｌ３とが交差した層せん断力係数である。層せん断力係数２ＣＥは、曲線Ｌ２と直線Ｌ３とが交差した層せん断力係数である。すなわち、層せん断力係数１ＣＥ及び層せん断力係数２ＣＥの各々は、建物等価高さにおける建物び１次設計、２次設計それぞれに対応した層せん断力係数となる。
【００３０】
図６は、本発明の第１の実施形態による建物健全性確認システムの動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ１：
データ入出力部１１は、第１センサ２から所定のサンプリング周期において読み込む第１加速度情報と、予め設定された加速度閾値とを比較し、第１加速度情報が加速度閾値以上であるか否かにより、地震が発生したか否かの判定を行う。すなわち、データ入出力部１１は、第１加速度情報が加速度閾値以上である場合に地震が発生したと判定し、第１加速度情報が加速度閾値未満の場合に地震していないと判定する。
ここで、データ入出力部１１は、地震が発生した場合、処理をステップＳ２へ進め、一方、地震が発生しない場合、ステップＳ１の処理を繰り返す。
【００３１】
ステップＳ２：
データ入出力部１１は、地震が発生したと判定した時刻から第１加速度情報が加速度閾値未満となった時刻まで、第１センサ２から読み込む第１加速度情報を、測定データ記憶部１５に時刻情報とともに書き込んで記憶させる。
また、データ入出力部１１は、第１センサ２からの第１加速度情報の入力が終了したことを示す終了情報を、加速度応答スペクトル生成部１２に対して出力する。
【００３２】
ステップＳ３：
加速度応答スペクトル生成部１２は、データ入出力部１１から終了情報が供給されると、測定データ記憶部１５から地震期間における第１加速度情報を読み込む。
また、加速度応答スペクトル生成部１２は、設計情報データベース１６を参照して、建物１００の設計情報のなかから減衰定数ｈ０を読み出す。
そして、加速度応答スペクトル生成部１２は、測定データ記憶部１５から読み出した第１加速度情報と、設計情報データベース１６から読み出した減衰定数ｈ０との各々を、建物１００の一自由度系の振動モデルに対して導入する。
【００３３】
加速度応答スペクトル生成部１２は、第１加速度情報の示す加速度に対する固有周期毎の応答値を求めて、建物等価高さに対応する加速度応答スペクトルのグラフ（図３参照）を生成する。加速度応答スペクトル生成部１２は、生成した加速度応答スペクトルのグラフを計算結果データベース１７に対して、建物１００の識別情報を付加して書き込んで記憶させる。
また、加速度応答スペクトル生成部１２は、加速度応答スペクトルのグラフの生成が終了したことを示す終了情報を、必要せん断力係数スペクトル生成部１３に対して出力する。
【００３４】
ステップＳ４：
必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、加速度応答スペクトル生成部１２から終了情報が供給されると、計算結果データベース１７から加速度応答スペクトルのグラフを読み出す。
そして、必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、読み出した加速度応答スペクトルのグラフにおいて、各固有周期に対応する加速度の応答値を重力加速度ｇで除算する。必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、必要せん断力係数スペクトルのグラフ（図４参照）を生成する。そして、必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、生成した必要せん断力係数スペクトルのグラフを計算結果データベース１７に対して、建物１００の識別情報を付加して書き込んで記憶させる。
また、必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、必要せん断力係数スペクトルのグラフの生成が終了したことを示す終了情報を、健全性判定部１４に対して出力する。
【００３５】
ステップＳ５：
健全性判定部１４は、測定データ記憶部１５から建物１００の固有周期（周期）Ｔ０を読み出す。
そして、健全性判定部１４は、計算結果データベース１７に記憶されている必要せん断力係数スペクトルのグラフを参照し、読み出した固有周期Ｔ０に対応する必要せん断力係数ＣＴ（図４においては周期Ｔ０）を読み出す。
【００３６】
ステップＳ６：
次に、健全性判定部１４は、建物１００の１次設計における層せん断力係数１ＣＥと、２次設計における層せん断力係数２ＣＥとを、設計情報データベース１６から読み出す。
そして、健全性判定部１４は、必要せん断力係数ＣＴを、層せん断力係数１ＣＥと層せん断力係数２ＣＥとのそれぞれと比較する。
【００３７】
ステップＳ７：
健全性判定部１４は、必要せん断力係数ＣＴが層せん断力係数１ＣＥ未満の場合、建物１００の健全性をＡ判定とし、健全性判定の結果を計算結果データベース１７に対して、必要せん断力係数スペクトルに対応させて書き込んで記憶させるとともに、処理をステップＳ８へ進める。
また、健全性判定部１４は、必要せん断力係数ＣＴが層せん断力係数１ＣＥ以上であり、かつ層せん断力係数２ＣＥ未満である場合、建物１００の健全性をＢ判定し、処理をステップＳ９へ進める。
健全性判定部１４は、必要せん断力係数ＣＴが層せん断力係数２ＣＥ以上である場合、建物１００の健全性をＣ判定とし、健全性判定の結果を計算結果データベース１７に対して、必要せん断力係数スペクトルに対応させて書き込んで記憶させるとともに、処理をステップＳ１０へ進める。
【００３８】
ステップＳ８：
健全性判定部１４は、健全性判定の結果を計算結果データベース１７に対して、建物１００の健全性の判定結果がＡ判定であることを示す情報を必要せん断力係数スペクトルに対応させて書き込んで記憶させる。
また、健全性判定部１４は、建物１００の健全性の判定結果がＡ判定であることを示す情報を、ユーザの携帯端末４０１あるいは端末４０２に対して送信する。
【００３９】
ステップＳ９：
健全性判定部１４は、健全性判定の結果を計算結果データベース１７に対して、建物１００の健全性の判定結果がＢ判定であることを示す情報を必要せん断力係数スペクトルに対応させて書き込んで記憶させる。
また、健全性判定部１４は、建物１００の健全性の判定結果がＢ判定であることを示す情報を、ユーザの携帯端末４０１あるいは端末４０２に対して送信する。
【００４０】
ステップＳ１０：
健全性判定部１４は、健全性判定の結果を計算結果データベース１７に対して、建物１００の健全性の判定結果がＣ判定であることを示す情報を必要せん断力係数スペクトルに対応させて書き込んで記憶させる。
また、健全性判定部１４は、建物１００の健全性の判定結果がＣ判定であることを示す情報を、ユーザの携帯端末４０１あるいは端末４０２に対して送信する。
【００４１】
また、上述したステップＳ８、ステップＳ９及びステップＳ１０において、健全性判定部１４は、建物１００の判定結果Ａ、判定結果Ｂ及び判定結果Ｃの各々を示す画像データ及びテキストデータを、ユーザの携帯端末４０１あるいは端末４０２に対して送信する。
【００４２】
上述したように、本実施形態によれば、限られた階層としての構造体１００＿０に設置したセンサで得られた建物の地震時の第１加速度情報から、建物等価高さにおける必要せん断力係数スペクトルを作成し、この必要せん断力係数スペクトルから建物１００の固有周期Ｔ０に対応する必要せん断力係数を求めて、建物１００の１次設計における層せん断力係数１ＣＥと、２次設計における層せん断力係数２ＣＥとの各々と比較することにより、建物１００に対する地震の影響を推定する。
このため、本実施形態によれば、従来のように複数の階層に対して加速度センサを設け、各々の加速度センサから同期して加速度情報を取得し、建物の全階層における加速度に対する応答値を算出する必要がなく、従来より簡易な構成で、かつ高速に建物の健全性を確認することができる。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について、図面を参照して説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態による建物健全性確認システムの構成例を示すブロック図である。図７において、建物健全性確認システムは、応答解析装置１’と、第１センサ２と、第２センサ３とを備えている。図７において、第１の実施形態と同様の構成については、第１の実施形態と同一の符号を付してある。以下、第１の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
【００４４】
第２の実施形態による建物健全性確認システムは、第１の実施形態の建物健全性確認システムに対して、第２センサ３が加えられた構成となっている。第２センサ３は、建物１００の最上階である階層１００＿９の上部（建物１００の頂部）に設けられている。また、第２センサ３は、建物１００の地震振動あるいは交通振動を起因とする振動（微振動を含む）における加速度が検出できればいずれの階層でも良いが、より正確にこの加速度を検出するため、本実施形態においては建物１００の建物１００の頂部に配置している。
【００４５】
第１の実施形態においては、建物１００の固有周期Ｔ０を建物１００の設計情報における設計値から予め求め、この求めた固有周期Ｔ０を設計情報データベース１６に対して書き込んで記憶させていた。
一方、本実施形態において、応答解析装置１’は、第２センサ３により地震振動あるいは交通振動において得られる建物１００の頂部の振動の第２加速度情報（第２応答情報）を用いて、建物１００の固有周期Ｔ０を求める。
【００４６】
図８は、図７における本発明の一実施形態による応答解析装置１’の構成例を説明するブロック図である。
この図８において、応答解析装置１’は、データ入出力部１１’、加速度応答スペクトル生成部１２、必要せん断力係数スペクトル生成部１３、健全性判定部１４、測定データ記憶部１５、設計情報データベース１６、計算結果データベース１７及び固有周期算出部１８を備えている。図８においては、図２と同一の構成については同一の符号を付す。
【００４７】
データ入出力部１１’は、予め設定された日時となると、所定のサンプリング周期により、第２センサ３から供給される第２加速度情報を、測定データ記憶部１５に対して書き込んで記憶させる。
固有周期算出部１８は、第２センサ３の取得した第２加速度情報を測定データ記憶部１５から読み出し、第２加速度情報の示す加速度に対する周波数分析、すなわちＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行う。
そして、固有周期算出部１８は、上記ＦＦＴの結果における卓越周期を検出し、この卓越周期を建物１００の固有周期Ｔ０とする。固有周期算出部１８は、求めた固有周期Ｔ０を設計情報データベース１６に対して書き込んで記憶させる。
【００４８】
上述したように、本実施形態によれば、固有周期Ｔ０が常に建物１００の実情に対応した数値として、図４の必要せん断力係数スペクトルのグラフから、建物１００の必要せん断力係数ＣＴを求めるために使用できるため、第１の実施形態に比較してより正確な建物１００の健全性の判定を行うことができる。
【００４９】
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３実施形態について、図面を参照して説明する。
図９は、本発明の第３の実施形態による建物健全性確認システムの構成例を示すブロック図である。図９において、建物健全性確認システムは、応答解析装置１’’と、第１センサ２と、第２センサ３と、第３センサ４と、第４センサ５を備えている。図９において、第１の実施形態と同様の構成については、第２の実施形態と同一の符号を付してある。以下、第２の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
【００５０】
第３の実施形態による建物健全性確認システムは、第２の実施形態の建物健全性確認システムに対して、第３センサ４及び第４センサ５の各々が加えられた構成となっている。第３センサ４は、建物１００の建物等価高さである階層１００＿６に設けられている。第３センサ４は、加速度応答スペクトル生成部１２が生成した加速度応答スペクトルのグラフを補正するために用いる第３加速度情報（第３応答情報）を取得する。
また、第４センサ５は、第１センサ２と第３センサ４との間の階層１００＿３に設けられている。第４センサ５は、建物１００の設備の損傷がどの程度であるかを判定するために用いる第３加速度情報を取得する。ここで、設備とは、壁、床、天井や間仕切りなどを示している。
【００５１】
図１０は、図９における本発明の一実施形態による応答解析装置１’’の構成例を説明するブロック図である。
この図１０において、応答解析装置１’’は、データ入出力部１１’’、加速度応答スペクトル生成部１２、必要せん断力係数スペクトル生成部１３、健全性判定部１４、測定データ記憶部１５、設計情報データベース１６、計算結果データベース１７、固有周期算出部１８、加速度応答スペクトル補正部１９及び建物損傷判定部２０を備えている。図１０においては、図８と同一の構成については同一の符号を付す。
【００５２】
データ入出力部１１’’は、第３センサ４及び第４センサ５からの第３加速度情報の入力と同様に、第３センサ４及び第４センサ５の各々から第３加速度情報を入力し、測定データ記憶部１５に書き込んで記憶させる。
加速度応答スペクトル補正部１９は、測定データ記憶部１５から第３センサ４の測定した第３加速度情報を読み出すとともに、計算結果データベース１７から加速度応答スペクトルのグラフを読み出す。
そして、加速度応答スペクトル補正部１９は、加速度応答スペクトルのグラフにおける加速度応答Ｓａを、第３センサ４（あるいは第４センサ５）の第３加速度情報により補正する。
【００５３】
加速度応答スペクトル補正部１９は、加速度応答Ｓａが補正された加速度応答スペクトルのグラフを、計算結果データベース１７に記憶された加速度応答スペクトルのグラフに上書きする。第３センサ４の第３加速度情報は、建物の建物等価高さにおける加速度情報であるため、加速度応答スペクトルのグラフにおける加速度応答Ｓａを、より実際に近い数値に補正することができる。
そして、必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、補正された加速度応答スペクトルのグラフにおける加速度応答Ｓａを、重力加速度ｇにより除算し、必要せん断力係数スペクトルのグラフを生成する。必要せん断力係数スペクトル生成部１３は、補正された加速度応答スペクトルのグラフから生成した必要せん断力係数スペクトルのグラフを、計算結果データベース１７に対して書き込んで記憶させる。
【００５４】
建物損傷判定部２０は、測定データ記憶部１５から第４センサ５（あるいは第３センサ４）の取得した第３加速度情報を読み出し、第３加速度情報のＦＦＴの処理を行う。
そして、建物損傷判定部２０は、ＦＦＴの結果から卓越周期を選択し、選択した卓越周期を確認固有周期とする。また、建物損傷判定部２０は、固有周期Ｔ０の場合と同様に建物１００の地震振動や交通振動などの微振動により、確認固有周期を測定し、測定データ記憶部１５に対して書き込んで記憶させる。
【００５５】
建物損傷判定部２０は、直前の確認固有周期と、地震振動の際に求められた確認固有周期とを比較する。建物損傷判定部２０は、比較結果に基づいて、地震の影響により建物１００の設備が損傷し、建物１００の有する弾性が変化したか否かを検出する。そして、建物損傷判定部２０は、この弾性の変化の度合いに対応させて、設備がどの程度の損傷を受けているかを判定する。
【００５６】
本実施形態によれば、建物１００が実際に振動している第３加速度情報（第３センサ４あるいは第４センサ５）により、加速度応答スペクトルのグラフにおける加速度応答Ｓａを補正するため、建物１００の振動を反映させることができ、第１の実施形態及び第２の実施形態の各々より高い精度で、建物１００の健全性の判定を行うことができる。
また、本実施形態によれば、建物１００が実際に振動している第３加速度情報（第３センサ４あるいは第４センサ５）により、地震後に測定された確認固有周期と地震前に測定された確認固有周期とを比較することで建物１００の弾性を検出し、この弾性により建物１００の設備の損傷程度を判定するため、設備の損傷程度を容易に推定することができる。
【００５７】
なお、本発明における応答解析装置１、１’、１’’の各々の機能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健全性の確認を行う処理の制御を行ってもよい。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。
【００５８】
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】
【００５９】
１，１’，１’’…応答解析装置
２…第１センサ
３…第２センサ
４…第３センサ
５…第４センサ
１１、１１’、１１’’…データ入出力部
１２…加速度応答スペクトル生成部
１３…必要せん断力係数スペクトル生成部
１４…健全性判定部
１５…測定データ記憶部
１６…設計情報データベース
１７…計算結果データベース
１８…固有周期算出部
１９…加速度応答スペクトル補正部
２０…建物損傷判定部
３００…ネットワーク
３０１，３０２…無線基地局
４０１…携帯端末
４０２…端末
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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