(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実際の活断層地震動の特性を反映する数学的なモデルを用いてコンピューターにより人工的に地震動を作成する模擬地震動作成方法であって、
表示装置に表示された地域選択画面から構造物の建設地域が操作者の操作によって選択されると、その選択を受け付けた表示地域選択手段が該地域の地図を表示装置に表示する表示地域選択ステップと、
前記表示地域選択ステップで選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置が操作者の操作によって入力されると、その入力をサイト位置入力手段によって受け付けるサイト位置入力ステップと、
前記サイト位置入力ステップで入力されたサイト位置の地盤の物性が操作者の操作によって入力されると、その入力を地盤物性入力手段によって受け付ける地盤物性入力ステップと、
前記サイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件が操作者の操作によって入力されると、その入力を活断層検索条件入力手段によって受け付ける活断層検索条件入力ステップと、
前記活断層検索条件入力ステップで入力された検索条件に合った活断層を活断層表示手段によって記憶手段から検索し、該検索した活断層の位置を前記表示装置に選択表示された地域の表示地図上に曲線マークで前記活断層表示手段によって表示する活断層表示ステップと、
前記表示地図上に表示された活断層のうちから前記サイト位置に関係すると推定される活断層が操作者の操作によって選択されると、その選択をデータ選択手段によって受け付け、該選択した活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを前記データ選択手段によって記憶手段から選択し設定するデータ選択ステップと、
前記データ選択ステップで選択された活断層データに関する基盤波生成用の断層パラメータ及び破壊パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力をパラメータ入力手段によって受け付けるパラメータ入力ステップと、
前記データ選択ステップで選択した活断層データに対応して基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力を基盤模擬地震動パラメータ入力手段によって受け付ける基盤模擬地震動パラメータ入力ステップと、
前記パラメータ入力ステップで入力された断層パラメータ及び破壊パラメータと前記基盤模擬地震動パラメータ入力ステップで入力された基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動を基盤模擬地震動生成手段によって生成する基盤模擬地震動生成ステップと、
前記基盤模擬地震動生成ステップで生成された地震動結果及び前記地盤物性入力ステップで入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を建設予定地模擬地震動生成手段によって生成する建設予定地模擬地震動生成ステップと、
を含むことを特徴とする模擬地震動作成方法。
【請求項２】
前記表示地域選択ステップは、全国ブロックと全国を複数の地域ブロックに分割して選択地域表示手段によって表示装置に表示する選択地域表示ステップと、前記選択地域表示ステップで表示されたブロックの１つが操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを地図データ表示手段によって受け付けて該ブロックに対応する地図データを前記地図データ表示手段によって地図データ記憶手段から読み出して表示装置に表示する地図表示ステップと、前記地図表示ステップにより表示装置に表示された地図上に模擬地震動生成のためのサイト位置入力、地盤物性入力、検索、データ選択、パラメータ入力、模擬地震動生成及び模擬地震波生成の各操作メニューを操作メニュー表示手段によってウインド表示する操作メニュー表示ステップとを含むことを特徴とする請求項１記載の模擬地震動作成方法。
【請求項３】
前記活断層検索条件入力ステップにおける活断層の検索条件は、前記表示装置に表示された入力画面上の活断層の確実度・活動度レベル、断層長さの上下限値、平均震央距離の上下限値、最大基盤速度の上下限値、推定マグニチュードの上下限値、震源距離の上下限値、マグニチュードの上下限値、基盤の最大速度の上下限値が操作者の操作によりに入力されることにより設定されることを特徴とする請求項１記載の模擬地震動作成方法。
【請求項４】
前記活断層表示ステップで前記表示装置に表示された地図上の断層の曲線マークを活断層のマグニチュードの大きさに対応した太さの曲線マークで表すことを特徴とする請求項１記載の模擬地震動作成方法。
【請求項５】
前記曲線マークは基盤の最大速度に応じて色分け表示されることを特徴とする請求項１記載の模擬地震動作成方法。
【請求項６】
前記データ選択ステップで選択設定される活断層データは、前記データ選択手段が前記検索条件に応じ前記記憶手段から読み出して前記表示装置の画面に表示した活断層リスト中の１つの活断層名が操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを前記データ選択手段が受け付けることにより設定され、該活断層名に対応する地図上の曲線マークを含む領域の表示を前記活断層表示手段によって変化させることを特徴とする請求項１記載の模擬地震動作成方法。
【請求項７】
前記データ選択ステップで選択設定される活断層データは、前記表示装置に表示された地図上の曲線マーク中の１つが操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを前記データ選択手段が受け付けることにより設定され、前記活断層表示手段によって、前記クリックされた曲線マークを含む領域の表示を変化させると同時に前記検索条件に応じ前記記憶手段から読み出して前記表示装置の画面に表示した活断層リスト中の前記曲線マークに対応する１つの活断層名をマーキングすることを特徴とする請求項１記載の模擬地震動作成方法。
【請求項８】
前記基盤模擬地震動生成ステップは、前記基盤模擬地震動パラメータ入力ステップで入力された基盤模擬地震動の包絡曲線波形パラメータを基に時刻歴波形グラフ表示手段が時刻歴波形の包絡曲線を生成して表示する時刻歴波形グラフ表示ステップと、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に速度グラフ表示手段が基盤の速度応答スペクトル波形を生成し表示する速度グラフ表示ステップと、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に加速度グラフ表示手段が基盤の応答波形を生成し表示する加速度グラフ表示ステップとを含むことを特徴とする請求項１記載の模擬地震動作成方法。
【請求項９】
実際の地震動の特性を反映する数学的なモデルを用いて人工的に地震動を作成する模擬地震動作成装置であって、
表示装置と、
地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
過去に発生した活断層データを記憶する活断層データ記憶手段と、
前記表示装置に表示された地域選択画面から構造物の建設地域が操作者の操作によって選択されると、その選択を受け付け、該地域の地図データを前記地図データ記憶手段から読み出して前記表示装置に表示する表示地域選択手段と、
前記表示地域選択手段で選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置が操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付けるサイト位置入力手段と、
前記サイト位置入力手段で入力されたサイト位置の地盤の物性が操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付ける地盤物性入力手段と、
前記サイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件が操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付ける活断層検索条件入力手段と、
前記活断層検索条件入力手段で入力された検索条件に合った活断層を前記活断層データ記憶手段から検索し、該検索した活断層の位置を前記表示装置に選択表示された地域の表示地図上に曲線マークで表示する活断層表示手段と、
前記表示地図上にマーク表示された活断層のうちから前記サイト位置に関係すると推定される活断層が操作者の操作によって選択されると、その選択を受けつけ、該選択された活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを前記活断層データ記憶手段から選択し設定するデータ選択手段と、
前記データ選択手段で選択した活断層データに関する基盤波生成用の断層パラメータ及び破壊パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付けるパラメータ入力手段と、
前記データ選択手段で選択した活断層データに対応して基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付ける基盤模擬地震動パラメータ入力手段と、
前記パラメータ入力手段で入力された断層パラメータ及び破壊パラメータと前記基盤模擬地震動パラメータ入力手段で入力された基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動を生成する基盤模擬地震動生成手段と、
前記基盤模擬地震動生成手段で生成された地震動結果及び前記地盤物性入力手段で入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を生成する建設予定地模擬地震動生成手段と、
を含むことを特徴とする模擬地震動作成装置。
【請求項１０】
前記表示地域選択手段は、全国ブロックと全国を複数の地域ブロックに分割して前記表示装置に表示する選択地域表示手段と、前記選択地域表示手段で表示されたブロックの１つが操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを受け付けることにより該ブロックに対応する地図データを地図データ記憶手段から読み出して前記表示装置に表示する地図表示手段と、前記地図表示手段により前記表示装置に表示された地図上に模擬地震動生成のための操作メニューをウインド表示する操作メニュー表示手段とを含むことを特徴とする請求項９記載の模擬地震動作成装置。
【請求項１１】
前記活断層検索条件入力手段における活断層の検索条件は、前記表示装置に表示された入力画面上の活断層の確実度・活動度レベル、断層長さの上下限値、平均震央距離の上下限値、最大基盤速度の上下限値、推定マグニチュードの上下限値、震源距離の上下限値、マグニチュードの上下限値、基盤の最大速度の上下限値が操作者の操作によりに入力されることにより設定されることを特徴とする請求項９記載の模擬地震動作成方法。
【請求項１２】
前記活断層表示手段で前記表示装置に表示された地図上の断層の曲線マークを活断層のマグニチュードの大きさに対応した太さの曲線マークで表すことを特徴とする請求項９記載の模擬地震動作成装置。
【請求項１３】
前記曲線マークは基盤の最大速度に応じて色分け表示されることを特徴とする請求項９記載の模擬地震動作成装置。
【請求項１４】
前記データ選択手段で選択設定される活断層データは、前記検索条件に応じ前記活断層データ記憶手段から読み出して前記表示装置の画面に表示した活断層リスト中の１つの活断層名が操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを前記データ選択手段が受け付けることにより設定され、前記活断層表示手段が該活断層名に対応する地図上の曲線マークを含む領域の表示を変化させることを特徴とする請求項９記載の模擬地震動作成装置。
【請求項１５】
前記データ選択手段で選択設定される活断層データは、前記表示装置に表示された地図上の曲線マーク中の１つが操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを前記データ選択手段が受け付けることにより設定され、前記活断層表示手段が該クリックされた曲線マークを含む領域の表示を変化させると同時に前記検索条件に応じ前記活断層データ記憶手段から読み出して前記表示装置の画面に表示した活断層リスト中の前記曲線マークに対応する１つの活断層名をマーキングすることを特徴とする請求項９記載の模擬地震動作成装置。
【請求項１６】
前記基盤模擬地震動生成手段は、前記基盤模擬地震動パラメータ入力手段で入力された基盤模擬地震動の包絡曲線波形パラメータを基に時刻歴波形の包絡曲線を生成して表示する時刻歴波形グラフ表示手段と、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤の速度応答スペクトル波形を生成し表示する速度グラフ表示手段と、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤の応答波形を生成し表示する加速度グラフ表示手段とを含むことを特徴とする請求項９記載の模擬地震動作成装置。
【請求項１７】
実際の活断層地震動の特性を反映する数学的なモデルを用いて人工的に地震動を作成するプログラムを記録した記録媒体であって、
表示装置に表示された地域選択画面から構造物の建設地域が操作者の操作によって選択されると、その選択を受け付けた表示地域選択手段が該地域の地図を表示装置に表示する表示地域選択ステップと、
前記表示地域選択ステップで選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置が操作者の操作によって入力されると、その入力をサイト位置入力手段によって受け付けるサイト位置入力ステップと、
前記サイト位置入力ステップで入力されたサイト位置の地盤の物性が操作者の操作によって入力されると、その入力を地盤物性入力手段によって受け付ける地盤物性入力ステップと、
前記サイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件が操作者の操作によって入力されると、その入力を活断層検索条件入力手段によって受け付ける活断層検索条件入力ステップと、
前記活断層検索条件入力ステップで入力された検索条件に合った活断層を活断層表示手段によって記憶手段から検索し、該検索した活断層の位置を前記表示装置に選択表示された地域の表示地図上に曲線マークで前記活断層表示手段によって表示する活断層表示ステップと、
前記表示地図上に表示された活断層のうちから前記サイト位置に関係すると推定される活断層が操作者の操作によって選択されると、その選択をデータ選択手段によって受け付け、該選択した活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを前記データ選択手段によって記憶手段から選択し設定するデータ選択ステップと、
前記データ選択ステップで選択された活断層データに関する基盤波生成用の断層パラメータ及び破壊パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力をパラメータ入力手段によって受け付けるパラメータ入力ステップと、
前記データ選択ステップで選択した活断層データに対応して基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力を基盤模擬地震動パラメータ入力手段によって受け付ける基盤模擬地震動パラメータ入力ステップと、
前記パラメータ入力ステップで入力された断層パラメータ及び破壊パラメータと前記基盤模擬地震動パラメータ入力ステップで入力された基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動を基盤模擬地震動生成手段によって生成する基盤模擬地震動生成ステップと、
前記基盤模擬地震動生成ステップで生成された地震動結果及び前記地盤物性入力ステップで入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を建設予定地模擬地震動生成手段によって生成する建設予定地模擬地震動生成ステップと、
をコンピュータに実行させるための模擬地震動作成プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、模擬地震動を作成する方法および装置並びに模擬地震動作成プログラムを記録した記録媒体に関し、特に実際の地震動特性を反映する数学的なモデルを用いて人工的に地震動を作成する方法および装置並びに模擬地震動作成プログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、構造物の動的な耐震設計を行うに際しては、その敷地地盤に生じるであろう地震動を人工的に作成し、この模擬地震動を入力地震動として、構造物の応答を計算し、この計算結果から構造物を構成する各部材を設計するようにしている。
【０００３】
従来、このような構造物の動的な耐震設計に用いられる模擬地震動の作成方法としては、概ね次のような手順で行われる。すなわち、まず構造物を建設しようとする敷地を中心とする、例えば半径１００ｋｍ範囲の活断層をオペレータが収集した資料から選び出し、この選び出した活断層から構造物を建設しようとする敷地に大きな影響を及ぼすと考えられる活断層をピックアップし、次いでピックアップした活断層の中で、実際に地震動を推定するための活断層を資料を見ながら決定する。その後、活断層による基盤入射波地震動を、すなわち、対象とする地震のマグニチュードと震源距離、または対象とする活断層の各パラメータから基盤入波の速度応答スペクトルを、例えば「小林啓美による作成手法」に基づいて作成する。
しかる後、選ばれた入力地震を地盤モデルに与えて波動伝播解析することにより、敷地表面或は任意地層の模擬地震動を作成する。ここで、出力されるデータとしては、最大加速度・最大速度・最大変位、波形応答スペクトル、せん断ひずみ分布、剛性・減衰・せん断波速度の変化、伝達関数などある。
また、模擬地震動の作成に際しては、地震基盤までの敷地の地盤をモデル化するために、敷地周辺地盤構造の文献調査に基づき敷地周辺の地表数十メートルから数キロメートルの地盤構造を仮定したり、敷地地盤の調査結果を基に地表数十メートルまでの表層地盤の層の厚さ、せん断波速度、密度、減衰定数、層のせん断ひずみとせん断剛性比、減衰の関係を設定したりして、地表から地震基盤までを含めた敷地地盤の地盤モデルを作成する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の模擬地震動作成法は通常、コンピュータを用いて行われるため、この模擬地震動作成の実行に先立って地震動を推定するための活断層の資料を見ながら、対象とする地震のマグニチュードと震源距離の各パラメータや地盤モデル作成のためのデータなどをからキーボード等を操作することにより入力する必要がある。
従って、このような方式では、模擬地震動作成に必要な各種データの入力に多くの時間と手間がかかってしまうほか、入力ミスが生じ易い。しかも、従来の模擬地震動作成法は、その操作手順が複雑であるため、専門の技術者でないと構造物の敷地地盤における実際の地震動の特性を反映させた模擬地震動を正確に作成し評価することができない。
【０００５】
また、昨今のように地震に対する構造物の強度が問題になってきている現状では、構造物を建設する敷地地盤に生じるであろう地震動を人工的に作成し、この模擬地震動を入力地震動として構造物の応答を計算し、この計算結果から構造物を構成する各部材を設計しようとする場合、専門の技術者にのみ構造物の敷地地盤に適合する模擬地震動の作成を依頼しているのでは、多くの時間と経費がかかり、かつ多くの需要に対応できず、従って、構造物の設計者が敷地地盤に適合した模擬地震動を簡便に作成できることが望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、構造物の設計者が敷地地盤に適合した模擬地震動の作成及び該模擬地震動作成に必要なデータの入力設定操作を時間をかけずに容易に、かつミスなく行うことができる模擬地震動作成方法及び装置並びに模擬地震動作成プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、実際の活断層地震動の特性を反映する数学的なモデルを用いてコンピューターにより人工的に地震動を作成する模擬地震動作成方法であって、表示装置に表示された地域選択画面から構造物の建設地域が操作者の操作によって選択されると、その選択を受け付けた表示地域選択手段が該地域の地図を表示装置に表示する表示地域選択ステップと、前記表示地域選択ステップで選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置が操作者の操作によって入力されると、その入力をサイト位置入力手段によって受け付けるサイト位置入力ステップと、前記サイト位置入力ステップで入力されたサイト位置の地盤の物性が操作者の操作によって入力されると、その入力を地盤物性入力手段によって受け付ける地盤物性入力ステップと、前記サイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件が操作者の操作によって入力されると、その入力を活断層検索条件入力手段によって受け付ける活断層検索条件入力ステップと、前記活断層検索条件入力ステップで入力された検索条件に合った活断層を活断層表示手段によって記憶手段から検索し、該検索した活断層の位置を前記表示装置に選択表示された地域の表示地図上に曲線マークで前記活断層表示手段によって表示する活断層表示ステップと、前記表示地図上に表示された活断層のうちから前記サイト位置に関係すると推定される活断層が操作者の操作によって選択されると、その選択をデータ選択手段によって受け付け、該選択した活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを前記データ選択手段によって記憶手段から選択し設定するデータ選択ステップと、前記データ選択ステップで選択された活断層データに関する基盤波生成用の断層パラメータ及び破壊パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力をパラメータ入力手段によって受け付けるパラメータ入力ステップと、前記データ選択ステップで選択した活断層データに対応して基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力を基盤模擬地震動パラメータ入力手段によって受け付ける基盤模擬地震動パラメータ入力ステップと、前記パラメータ入力ステップで入力された断層パラメータ及び破壊パラメータと前記基盤模擬地震動パラメータ入力ステップで入力された基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動を基盤模擬地震動生成手段によって生成する基盤模擬地震動生成ステップと、前記基盤模擬地震動生成ステップで生成された地震動結果及び前記地盤物性入力ステップで入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を建設予定地模擬地震動生成手段によって生成する建設予定地模擬地震動生成ステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明はまた、前記表示地域選択ステップは、全国ブロックと全国を複数の地域ブロックに分割して選択地域表示手段によって表示装置に表示する選択地域表示ステップと、前記選択地域表示ステップで表示されたブロックの１つが操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを地図データ表示手段によって受け付けて該ブロックに対応する地図データを前記地図データ表示手段によって地図データ記憶手段から読み出して表示装置に表示する地図表示ステップと、前記地図表示ステップにより表示装置に表示された地図上に模擬地震動生成のためのサイト位置入力、地盤物性入力、検索、データ選択、パラメータ入力、模擬地震動生成及び模擬地震波生成の各操作メニューを操作メニュー表示手段によってウインド表示する操作メニュー表示ステップとを含むことを特徴とする。
本発明はまた、前記活断層検索条件入力ステップにおける活断層の検索条件は、前記表示装置に表示された入力画面上の活断層の確実度・活動度レベル、断層長さの上下限値、平均震央距離の上下限値、最大基盤速度の上下限値、推定マグニチュードの上下限値、震源距離の上下限値、マグニチュードの上下限値、基盤の最大速度の上下限値が操作者の操作によりに入力されることにより設定されることを特徴とする。
本発明はまた、前記活断層表示ステップで前記表示装置に表示された地図上の断層の曲線マークを活断層のマグニチュードの大きさに対応した太さの曲線マークで表すことを特徴とする。
本発明はまた、前記曲線マークは基盤の最大速度に応じて色分け表示されることを特徴とする。
本発明はまた、前記データ選択ステップで選択設定される活断層データは、前記データ選択手段が前記検索条件に応じ前記記憶手段から読み出して前記表示装置の画面に表示した活断層リスト中の１つの活断層名が操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを前記データ選択手段が受け付けることにより設定され、該活断層名に対応する地図上の曲線マークを含む領域の表示を前記活断層表示手段によって変化させることを特徴とする。
本発明はまた、前記データ選択ステップで選択設定される活断層データは、前記表示装置に表示された地図上の曲線マーク中の１つが操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを前記データ選択手段が受け付けることにより設定され、前記活断層表示手段によって、前記クリックされた曲線マークを含む領域の表示を変化させると同時に前記検索条件に応じ前記記憶手段から読み出して前記表示装置の画面に表示した活断層リスト中の前記曲線マークに対応する１つの活断層名をマーキングすることを特徴とする。
本発明はまた、前記基盤模擬地震動生成ステップは、前記基盤模擬地震動パラメータ入力ステップで入力された基盤模擬地震動の包絡曲線波形パラメータを基に時刻歴波形グラフ表示手段が時刻歴波形の包絡曲線を生成して表示する時刻歴波形グラフ表示ステップと、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に速度グラフ表示手段が基盤の速度応答スペクトル波形を生成し表示する速度グラフ表示ステップと、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に加速度グラフ表示手段が基盤の応答波形を生成し表示する加速度グラフ表示ステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、実際の地震動の特性を反映する数学的なモデルを用いて人工的に地震動を作成する模擬地震動作成装置であって、表示装置と、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、過去に発生した活断層データを記憶する活断層データ記憶手段と、前記表示装置に表示された地域選択画面から構造物の建設地域が操作者の操作によって選択されると、その選択を受け付け、該地域の地図データを前記地図データ記憶手段から読み出して前記表示装置に表示する表示地域選択手段と、前記表示地域選択手段で選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置が操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付けるサイト位置入力手段と、前記サイト位置入力手段で入力されたサイト位置の地盤の物性が操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付ける地盤物性入力手段と、前記サイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件が操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付ける活断層検索条件入力手段と、前記活断層検索条件入力手段で入力された検索条件に合った活断層を前記活断層データ記憶手段から検索し、該検索した活断層の位置を前記表示装置に選択表示された地域の表示地図上に曲線マークで表示する活断層表示手段と、前記表示地図上にマーク表示された活断層のうちから前記サイト位置に関係すると推定される活断層が操作者の操作によって選択されると、その選択を受けつけ、該選択された活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを前記活断層データ記憶手段から選択し設定するデータ選択手段と、前記データ選択手段で選択した活断層データに関する基盤波生成用の断層パラメータ及び破壊パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付けるパラメータ入力手段と、前記データ選択手段で選択した活断層データに対応して基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付ける基盤模擬地震動パラメータ入力手段と、前記パラメータ入力手段で入力された断層パラメータ及び破壊パラメータと前記基盤模擬地震動パラメータ入力手段で入力された基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動を生成する基盤模擬地震動生成手段と、前記基盤模擬地震動生成手段で生成された地震動結果及び前記地盤物性入力手段で入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を生成する建設予定地模擬地震動生成手段とを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明はまた、前記表示地域選択手段は、全国ブロックと全国を複数の地域ブロックに分割して前記表示装置に表示する選択地域表示手段と、前記選択地域表示手段で表示されたブロックの１つが操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを受け付けることにより該ブロックに対応する地図データを地図データ記憶手段から読み出して前記表示装置に表示する地図表示手段と、前記地図表示手段により前記表示装置に表示された地図上に模擬地震動生成のための操作メニューをウインド表示する操作メニュー表示手段とを含むことを特徴とする。
本発明はまた、前記活断層検索条件入力手段における活断層の検索条件は、前記表示装置に表示された入力画面上の活断層の確実度・活動度レベル、断層長さの上下限値、平均震央距離の上下限値、最大基盤速度の上下限値、推定マグニチュードの上下限値、震源距離の上下限値、マグニチュードの上下限値、基盤の最大速度の上下限値が操作者の操作によりに入力されることにより設定されることを特徴とする。
本発明はまた、前記活断層表示手段で前記表示装置に表示された地図上の断層の曲線マークを活断層のマグニチュードの大きさに対応した太さの曲線マークで表すことを特徴とする。
本発明はまた、前記曲線マークは基盤の最大速度に応じて色分け表示されることを特徴とする。
本発明はまた、前記データ選択手段で選択設定される活断層データは、前記検索条件に応じ前記活断層データ記憶手段から読み出して前記表示装置の画面に表示した活断層リスト中の１つの活断層名が操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを前記データ選択手段が受け付けることにより設定され、前記活断層表示手段が該活断層名に対応する地図上の曲線マークを含む領域の表示を変化させることを特徴とする。
本発明はまた、前記データ選択手段で選択設定される活断層データは、前記表示装置に表示された地図上の曲線マーク中の１つが操作者の操作によってクリックされると、そのクリックを前記データ選択手段が受け付けることにより設定され、前記活断層表示手段が該クリックされた曲線マークを含む領域の表示を変化させると同時に前記検索条件に応じ前記活断層データ記憶手段から読み出して前記表示装置の画面に表示した活断層リスト中の前記曲線マークに対応する１つの活断層名をマーキングすることを特徴とする。
本発明はまた、前記基盤模擬地震動生成手段は、前記基盤模擬地震動パラメータ入力手段で入力された基盤模擬地震動の包絡曲線波形パラメータを基に時刻歴波形の包絡曲線を生成して表示する時刻歴波形グラフ表示手段と、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤の速度応答スペクトル波形を生成し表示する速度グラフ表示手段と、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤の応答波形を生成し表示する加速度グラフ表示手段とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、実際の活断層地震動の特性を反映する数学的なモデルを用いて人工的に地震動を作成するプログラムを記録した記録媒体であって、表示装置に表示された地域選択画面から構造物の建設地域が操作者の操作によって選択されると、その選択を受け付けた表示地域選択手段が該地域の地図を表示装置に表示する表示地域選択ステップと、前記表示地域選択ステップで選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置が操作者の操作によって入力されると、その入力をサイト位置入力手段によって受け付けるサイト位置入力ステップと、前記サイト位置入力ステップで入力されたサイト位置の地盤の物性が操作者の操作によって入力されると、その入力を地盤物性入力手段によって受け付ける地盤物性入力ステップと、前記サイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件が操作者の操作によって入力されると、その入力を活断層検索条件入力手段によって受け付ける活断層検索条件入力ステップと、前記活断層検索条件入力ステップで入力された検索条件に合った活断層を活断層表示手段によって記憶手段から検索し、該検索した活断層の位置を前記表示装置に選択表示された地域の表示地図上に曲線マークで前記活断層表示手段によって表示する活断層表示ステップと、前記表示地図上に表示された活断層のうちから前記サイト位置に関係すると推定される活断層が操作者の操作によって選択されると、その選択をデータ選択手段によって受け付け、該選択した活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを前記データ選択手段によって記憶手段から選択し設定するデータ選択ステップと、前記データ選択ステップで選択された活断層データに関する基盤波生成用の断層パラメータ及び破壊パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付けるパラメータ入力ステップと、前記データ選択ステップで選択した活断層データに対応して基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータが操作者の操作によって入力されると、その入力を受け付ける基盤模擬地震動パラメータ入力ステップと、前記パラメータ入力ステップで入力された断層パラメータ及び破壊パラメータと前記基盤模擬地震動パラメータ入力ステップで入力された基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動を基盤模擬地震動生成手段によって生成する基盤模擬地震動生成ステップと、前記基盤模擬地震動生成ステップで生成された地震動結果及び前記地盤物性入力ステップで入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を建設予定地模擬地震動生成手段によって生成する建設予定地模擬地震動生成ステップとコンピュータに実行させるための模擬地震動作成プログラムを記録したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の模擬地震動作成方法及び記録媒体に記録した模擬地震動作成プログラムでは、表示地域選択ステップで選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置をサイト位置入力ステップで入力し、このサイト位置の基盤上に堆積される地盤の物性データを地盤物性入力ステップで入力し保存する。次にサイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件を活断層検索条件入力ステップで入力して、該検索条件に合った活断層を検索し、検索した活断層の位置を選択表示された地域の表示地図上に活断層表示ステップにより曲線マークで表示し、この曲線マーク表示された活断層のうちからサイト位置に関係する活断層を選択して、該活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを設定する。
そしてパラメータ入力ステップでは、活断層の基盤波作成用断層パラメータ及び破壊パラメータを入力し、基盤模擬地震動パラメータ入力ステップでは、基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータを入力する。次いで、入力した断層パラメータ及び破壊パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動生成ステップで基盤模擬地震動を生成し、さらに、基盤模擬地震動生成ステップで生成された地震動結果及び地盤物性入力ステップで入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を建設予定地模擬地震動生成ステップで生成する。
よって、構造物の設計者が敷地地盤に適合した模擬地震動の作成及び該模擬地震動作成に必要なデータの入力設定操作を時間をかけずに容易に、かつミスなく行うことができる。
【００１３】
本発明の模擬地震動作成装置では、表示地域選択手段で選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置をサイト位置入力手段で入力し、このサイト位置の基盤上に堆積される地盤の物性を地盤物性入力手段で入力し保存する。次にサイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件を活断層検索条件入力手段で入力して、該検索条件に合った活断層を検索し、検索した活断層の発生経緯度を選択表示された地域の表示地図上に活断層表示手段により曲線マークで表示し、この曲線マークで表示された活断層のうちからサイト位置に関係する活断層を選択して、該活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを設定する。
そしてパラメータ入力手段では、活断層の基盤波作成用断層パラメータ及び破壊パラメータを入力し、基盤模擬地震動パラメータ入力手段では、基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータを入力する。次いで、入力した断層パラメータ及び破壊パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動生成手段で基盤模擬地震動を生成し、さらに、基盤模擬地震動生成手段で生成された地震動結果及び地盤物性入力手段で入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を建設予定地模擬地震動生成手段で生成する。
よって、構造物の設計者が敷地地盤に適合した模擬地震動の作成及び該模擬地震動作成に必要なデータの入力設定操作を時間をかけずに容易に、かつミスなく行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明による模擬地震動作成装置の全体の構成を示す機能ブロック図、図２は本発明の模擬地震動作成装置を構成する表示地域選択手段の機能ブロック図、図３は本発明の模擬地震動作成装置を構成するサイト位置入力手段の機能ブロック図、図４は本発明の模擬地震動作成装置を構成する地盤物性入力手段の機能ブロック図、図５は本発明の模擬地震動作成装置を構成する基盤模擬地震動生成手段の機能ブロック図である。以下ではこれらの図を参照して本発明の模擬地震動作成装置の実施例について説明し、同時に本発明の模擬地震動作成方法の実施例について説明する。
【００１５】
本実施例の模擬地震動作成装置は、図１に示すように、機能的には、ＣＲＴ等の表示装置１０、地図データ記憶手段１２、活断層データ記憶手段１４、表示地域選択手段１６、サイト位置入力手段１８、地盤物性入力手段２０、活断層検索条件入力手段２２、活断層表示手段２４、データ選択手段２６、解析パラメータ入力手段２８、基盤模擬地震動パラメータ入力手段３０、基盤模擬地震動生成手段３２、建設予定地模擬地震動生成手段３４、これら各手段を制御し管理する制御装置３６、各手段で処理されたデータ及び制御装置（ＣＰＵ）３６で処理されたデータ等を格納する記憶装置（ＲＡＭ）３８、マウス及びキーボードに相当する入力手段４０、プリンタ４２を備え、これらはパーソナルコンピュータから構成されている。
【００１６】
地図データ記憶手段１２は、市区町村境界・県庁・市区町村役場・河等を表わした地図データ、市区町村名と緯度・経度との関係をテーブル化した市区町村名データ、及び市区町村と郵便番号との関係をテーブル化した郵便番号データ等のサイト位置入力に必要なデータを記憶する。活断層データ記憶手段１４は、日本全土及びその近海に存在する活断層の断層名・確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュード・図幅番号・断層番号等の活断層データをテーブル化して記憶する。
【００１７】
表示地域選択手段１６は、表示装置１０に表示された地域選択画面から構造物の建設地域を選択し、該地域の地図データを地図データ記憶手段１２から読み出して表示装置１０に表示するもので、この表示地域選択手段１６は図２に示すように、選択地域表示手段１６１、地図表示手段１６２、操作メニュー表示手段１６３を備える。
選択地域表示手段１６１は、日本全体を表わす全国ブロックと日本全体を北海道・東北・北陸・関東・中部・近畿・中国・四国・九州・沖縄等の複数の地域ブロックに分割して表示装置１０に表示し、地図表示手段１６２は、選択地域表示手段１６１で表示された各ブロックの１つをクリックすることにより該ブロックに対応する地図データを地図データ記憶手段１２から読み出して表示装置１０に表示し、操作メニュー表示手段１６３は、地図表示手段１６２により表示装置１０に表示された地図上に模擬地震動生成のための操作メニューをウインド表示する。
【００１８】
サイト位置入力手段１８は、表示地域選択手段１６で選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置を入力するためのもので、このサイト位置入力手段１８は図３に示すように、サイト位置選択メニュー表示手段１８１、緯度・経度入力手段１８２、市町村名入力手段１８３、地図クリック表示手段１８４、郵便番号入力手段１８５を備える。
サイト位置選択メニュー表示手段１８１は、サイト位置指定法を選択するための「緯度・経度入力」、「市町村名入力」、「地図クリック」、「郵便番号入力」に関する選択項目を表示装置１０の表示地図上にウインド表示し、緯度・経度入力手段１８２は、サイト位置選択メニュー表示手段１８１で表示された「緯度経度入力」の項目をクリックすることによりサイト位置の緯度・経度を入力するための入力画面を表示装置１０の画面に表示し、該表示画面上の記入領域にサイト位置の緯度・経度を入力して表示装置１０に表示されている表示地図上にサイト位置をマーク表示するとともに該サイト位置の緯度・経度を数値表示する。
【００１９】
また、市町村名入力手段１８３は、サイト位置選択メニュー表示手段１８１で表示された「市町村名入力」の項目をクリックすることによりサイト位置を入力するための所在県及び市町村名を表示装置１０の画面に表示し、該表示画面上の所在県及び市町村名をクリックすることにより表示装置１０に表示されている表示地図上にサイト位置をマーク表示するとともに該サイト位置の緯度・経度を数値表示し、地図クリック表示手段１８４は、サイト位置選択メニュー表示手段１８１で表示された「地図クリック」の項目をクリックした後表示装置１０に表示されている表示地図上のサイト位置をクリックすることにより該サイト位置をマーク表示するとともに該サイト位置の緯度・経度を数値表示し、更に郵便番号入力手段１８５は、サイト位置選択メニュー表示手段１８１で表示された「郵便番号入力」の項目をクリックすることによりサイト位置の郵便番号を入力するための入力画面を表示装置１８１の画面に表示し、該表示画面上の記入領域にサイト位置の郵便番号を入力して表示装置１０に表示されている表示地図上にサイト位置をマーク表示するとともに該サイト位置の緯度・経度を数値表示する。
【００２０】
地盤物性入力手段２０は、サイト位置入力手段１８で入力されたサイト位置の地盤の物性情報を入力するもので、この地盤物性入力手段２０は図４に示すように、地盤モデル入力手段２０１、地層物性データ入力手段２０２、減衰グラフ表示手段２０３、せん断剛性比グラフ表示手段２０４、試験値・実験値入力手段２０５を備える。
【００２１】
地盤モデル入力手段２０１は、サイト位置の地盤の地層数を入力して地盤モデルを表示装置１０に表示した後各地層の地表面からの距離を入力し、地層物性データ入力手段２０２は、地盤モデル入力手段２０１で入力された地盤モデルの各地層を表面層から順番にクリックすることにより各地層の基本データ、地質名、地震動に対する地盤の応答結果出力の有無及び等価線形データを入力するための入力画面を表示装置１０の画面に表示し、該表示画面上の各対応記入領域に地層の基本データ、地質名、地震動に対する応答結果の有無及び等価線形データを入力する。
また、減衰グラフ表示手段２０３は、地層物性データ入力手段２０２で入力された物性データを基に地層の減衰率グラフを生成して表示装置１０の画面に表示し、せん断剛性比グラフ表示手段２０４は、地層物性データ入力手段２０２で入力された物性データを基に地層のせん断剛性比グラフを生成して表示装置の画面に表示する。更に、試験値・実験値入力手段２０５は、予め活断層データ記憶手段１４にファイルされた試験値・実験値からなる基本データを表示画面上の「試験値・実験値」項目をクリックすることで表示画面上の各対応記入領域に書き込むものである。
【００２２】
活断層検索条件入力手段２２は、サイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件を入力するものである。また、活断層表示手段２４は、活断層検索条件入力手段２２で入力した検索条件に合った活断層を活断層データ記憶手段１４から検索し、該検索した活断層の発生経緯度を表示装置１０に選択表示された地域の表示地図上にマーク表示する。
データ選択手段２６は、表示地図上にマーク表示された活断層のうちからサイト位置に関係すると推定される活断層を選択し、該選択した活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを活断層データ記憶手段１４から選択し設定する。
パラメータ入力手段２８は、データ選択手段２６で選択した活断層データに関する基盤波作成用の断層パラメータ及び破壊パラメータを入力する。また、基盤模擬地震動パラメータ入力手段３０は、データ選択手段２６で選択した活断層データに対応して基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータを入力する。
【００２３】
基盤模擬地震動生成手段３２は、パラメータ入力手段２８で入力した断層パラメータ及び破壊パラメータと基盤模擬地震動パラメータ入力手段３０で入力した基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動を生成するものであり、この基盤模擬地震動生成手段３２は図５に示すように、時刻歴波形グラフ表示手段３２１、速度グラフ表示手段３２２、加速度グラフ表示手段３２３を備える。
時刻歴波形グラフ表示手段３２１は、基盤模擬地震動パラメータ入力手段３０で入力した基盤模擬地震動の包絡曲線波形パラメータを基に時刻歴波形の包絡曲線を生成して表示し、速度グラフ表示手段３２２は、包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤の速度応答スペクトル波形を生成し表示する。また、加速度グラフ表示手段３２３は、包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤の応答波形を生成し表示する。
【００２４】
建設予定地模擬地震動生成手段３４は、基盤模擬地震動作成手段３２で生成された地震動結果及び地盤物性入力手段２０で入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を生成する。
【００２５】
次に、上記のように構成された本実施形態における模擬地震動作成装置の動作について、図２８〜図３０を参照して説明する。
模擬地震動作成装置が制御装置３６の管理の基で起動されると、まず、表示装置１０の画面１０１上にメニューバー１０２が表示され、このメニューバー１０２の「表示」項目１０２１を入力手段４０の操作でクリックする。これにより表示地域選択手段１６の選択地域表示手段６０１を動作させ、日本全体を表わす全国ブロックと日本全体を北海道・東北・北陸・関東・中部・近畿・中国・四国・九州・沖縄の地域ブロックに分割した表示地域選択画面１０３を表示装置１０の画面１０１上に図６に示すようにウインド表示する（ステップＳ１）。
次いで、構造物を建設しようとする地域を指定するために表示地域選択画面１０３中の該当ブロックの１つ、例えば「関東」のブロックを入力手段４０の操作でクリックすると地図表示手段１６２が動作し、「関東」ブロックに対応する地図データが地図データ記憶手段１２から読み出され、図７に示すように関東の地図１０４が表示装置１０に表示される（ステップＳ２）。次に、入力手段４０の操作でメニューバー１０２の「模擬地震動生成」項目１０２２をクリックすると操作メニュー表示手段１６３が動作し、表示装置１０に表示された地図上に模擬地震動生成のための操作メニュー１０５が図８に示すようにウインド表示される（ステップＳ３）。
【００２６】
次に、図８に示すようにウインド表示された操作メニュー１０５の「サイト位置」項目を入力手段４０の操作でクリックするとサイト位置選択メニュー表示手段１８１が動作し、サイト位置指定法を選択するための「緯度・経度入力」、「市町村名入力」、「地図クリック」、「郵便番号入力」に関するサイト位置指定方法選択画面１０６を表示装置１０の画面１０１に図９に示すようにウインド表示し（ステップＳ４）、次いで、サイト位置指定方法が何れかを判定する（ステップＳ５）。
ここで、サイト位置指定方法選択画面１０６上の「緯度・経度入力」項目１０６１を入力手段４０の操作でクリックすると緯度・経度入力手段１８２が動作し、サイト位置の緯度・経度を入力するための入力画面１０７を表示装置１０の画面１０１に表示し、緯度・経度入力を実行する（ステップＳ６）。
【００２７】
ここで、入力画面１０７上の「度単位入力」項目１０７１をクリックすると度単位入力が有効になるため、入力手段４０を操作して度単位の緯度、経度を「度単位入力」項目１０７１と対向する記入領域に書き込む。また、入力画面１０７上の「度・分単位入力」項目１０７２をクリックすると度・分単位入力が有効になるため、入力手段４０を操作して度・分単位の緯度、経度を「度・分単位入力」項目１０７２と対抗する記入領域に書き込むことができる。また、入力画面１０７上の「度・分・秒単位入力」項目１０７３をクリックすると度・分・秒単位入力が有効になるため、入力手段４０を操作して度・分・秒単位の緯度、経度を「度・分・秒単位入力」項目１０７３と対向する記入領域に書き込むことができる。
これに伴い、図１３に示すように、表示装置１０の画面１０１に表示されている表示地図１０４上にサイト位置をマーク１０４１で表示するとともに該サイト位置の緯度・経度が数値表示される。
【００２８】
また、図９に示すサイト位置指定方法選択画面１０６上の「市町村名入力」項目１０６２を入力手段４０の操作でクリックすると市町村名入力手段１８３が動作し、サイト位置の市町村名を入力するための入力画面１０８を表示装置１０の画面１０１に表示して、市町村名でサイト位置を表示する（ステップＳ７）。ここで、入力画面１０８に表示されているサイト位置の在県名１０８１、例えば「神奈川県」をクリックすると、これに対応する市町村名データが地図データ記憶手段１２から読み出され、市町村名１０８２が入力画面１０８上にウインド表示される。従って、サイト位置の市町村名、例えば「厚木市」をクリックすると、例えば厚木市の市庁舎の緯度、経度が地図データ記憶手段１２から検索され、同時に図１３に示すように、表示装置１０の画面１０１に表示されている表示地図１０４上にサイト位置をマーク１０４１で表示するとともに該サイト位置の緯度・経度が数値表示される。
【００２９】
また、図９に示すサイト位置指定方法選択画面１０６上の「地図クリック」項目１０６３を入力手段４０の操作でクリックすると地図クリック表示手段１８４が動作し、表示装置１０の画面１０１に図１２に示す画面１０９を表示して、地図上サイト位置クリックでサイト位置を表示する（ステップＳ８）。ここで、表示装置１０に表示されている表示地図上のサイト位置をクリックすると、図１３に示すように、該サイト位置をマーク１０４１で表示するとともに該サイト位置の緯度・経度が数値表示される。
【００３０】
また、図９に示すサイト位置指定方法選択画面１０６上の「郵便番号入力」項目１０６４を入力手段４０の操作でクリックすると郵便番号入力手段１８５が動作し、図１０とほぼ同様な郵便番号入力画面（図示省略）が表示装置１８１の画面１０１に表示され、郵便番号を入力することでサイト位置を表示する（ステップＳ９）。従って、表示画面上の記入領域にサイト位置の郵便番号を入力手段４０から入力することにより、表示装置１０に表示されている表示地図上にサイト位置をマーク表示するとともに該サイト位置の緯度・経度を数値表示することができる。
【００３１】
サイト位置の入力が終了すると、本システムは地図上にマークされたサイト位置の地盤の物性入力処理に移行する（ステップＳ１０）。
この物性入力処理では、図３０に示すように、まず、基盤物性入力手段１８が制御装置３６の管理下で起動され、その地盤モデル入力手段２０１を動作させることにより、サイト位置の地盤の地層数を入力する。この時の地層の数値入力は入力手段４０を操作することで行われる。ここで、サイト位置の地盤の地層数が６層であるとすると、表示装置１０の画面１０１には図１３に示す６層の地盤モデル５０が表示される（ステップＳ１０１）。また、この時の地盤の層数は予め知られている資料を基に設定されるものである。
【００３２】
表示装置１０の画面１０１に地盤モデル５０が表示されたならば、入力手段４０を操作して地盤モデル入力手段２０１を動作させることにより、各地層の地表面からの距離を基盤５０１まで入力する（ステップＳ１０２）。その後、地盤モデル５０の各地層を表面層から順番にクリックすることにより各地層の地層物性データを地層物性データ入力手段２０２により入力する（ステップＳ１０３）。即ち、入力手段４０を操作することにより第１層の地層ＮＯ．１がクリックされると、表示装置１０の画面１０１に図１５に示す地盤物性入力画面１１０がウインド表示される。この入力画面１１０が表示されたならば、入力手段４０の操作で地層物性データ入力手段２０２を動作させることにより、基本データ記入領域１１０１、地質名入力領域１１０２、地震動に対する地層の応答結果出力の有無指定領域１１０３及び等価線形データ記入領域１１０４に地盤地震動の生成に必要な実データを入力する。
基本データ記入領域１１０１に記入される地層の基本データは、地層の厚さＡＬと、せん断波速度Ｖｓと、単位体積重量ρと、減衰率Ｈの各データを含む。また、この基本データは、予め記憶手段３８にファイルされた試験値・実験値及び文献・資料等から構成されるデータを読み込むことにより記入できる。この場合、入力画面１１０上の「試験値・実験値」項目１１０５をクリックすることで行われる。
【００３３】
地質名入力領域１１０２に地質名を入力する場合は、地質名入力領域１１０２の地質名表示領域１１０２Ａに表示されている礫、砂、シルト、粘土等をクリックする。ここで、第１層の地層ＮＯ．１の地質が礫である場合、礫をクリックすると、地質名入力領域１１０２の地質パターン表示領域１１０２Ｂに礫をを模式的に表す礫パターンが表示され、この礫パターンで第１層の地層ＮＯ．１を模様付けする。この時の状態を図１６に示す。
また、地震動に対する地層の応答結果出力の有無を指定する場合は、その有無指定領域１１０３をクリックする。
また、等価線形データを選定する場合は、等価線形データ記入領域１１０４の「せん断剛性比」の記入欄に地層名と場所、例えば「粘土・いわき市」を設定し、「減衰」の記入欄にも地層名と場所、例えば「粘土・いわき市」を設定する。
以下、同様の操作を各地層に対して実施することにより、全ての地層に対する地盤物性データの入力設定がなされたかを判定し（ステップＳ１０４）、全ての地層に対する地盤物性データの入力設定が終了しない場合はステップＳ１０３に戻り、地盤物性のデータ入力を繰り返し実行する。これにより、サイト位置の地盤モデル５０は図１６に示すように生成される（ステップＳ１０５）。
なお、上記地盤物性入力手段２０で入力された地盤物性データを記憶手段（ＲＡＭ）３８に保存される。
【００３４】
上述する地盤物性が入力された状態で、入力手段４０で入力画面１１０上の「減衰グラフ表示」の項目１１０４Ａをクリックすると減衰グラフ表示手段２０３が動作し、地層物性データ入力手段２０２で入力された物性データを基に地層の減衰率グラフを生成して表示装置１０の画面に減衰率グラフ６０をウインド表示する（ステップＳ１０６）。また、入力手段４０で入力画面１１０上の「せん断剛性比（Ｇ／Ｇ０）グラフ表示」の項目１１０４Ｂをクリックするとせん断剛性比グラフ表示手段２０４が動作し、地層物性データ入力手段２０２で入力された物性データを基に地層のせん断剛性比グラフを生成して表示装置１０の画面に減衰グラフ６２をウインド表示する（ステップＳ１０７）。このグラフを観察することにより、各地層のせん断ひずみと減衰変化及び剛性低下率を知ることができる。
【００３５】
次に、サイト位置に対する活断層の検索条件を入力する場合について、図２８及び図２９を参照して説明する。
この場合は、図８に示す操作メニュー１０５の「検索」項目を入力手段４０の操作でクリックすることにより活断層検索条件入力手段２２を動作させ（ステップＳ１１）、これにより、図１８に示す活断層動検索画面７０を表示装置１０の画面に表示する。活断層動検索画面７０は、サイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件を入力する検索条件記入領域７０１と、活断層に関するデータファイルから活断層データを選択するファイル選択領域７０２、活断層の確実度・活動度レベルを指定する確実度・活動度指定領域７０３を備え、ファイル選択領域７０２に陸上主要活断層（ａｆｄ２０ｎ），陸上付属活断層（ａｆｄ２０ｙ），陸上・海底活断層（ａｆｄ１００）の等のファイル名を入力することにより、このデータファイルが模擬地震動の作成に利用される。
また、サイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件を設定する場合は、検索条件記入領域７０１の各検索条件項目に対する値を各検索条件項目に入力する（ステップＳ１２）。
即ち、断層長さの上限値、平均震央距離の上限値、基盤の最大速度の上限値、マグニチュードの上限値をそれぞれ入力する。また、確実度・活動度指定領域７０３の確実度・活動度レベル指定に際しては、Ｉ、II、III 、０またはＡ、Ｂ、Ｃの先頭領域を入力手段４０の操作でクリックすることにより行われる。さらに、震源の深さの推定は、震源の深さ＝０．５＊０．５＊断層長さ＋αの式に基づきに補正値αの値を入力することにより行われる。また、マグニチュード推定のためのモデルには、松田モデルなどが使用され、深限界値が０の時は、松田モデルが自動的に選択されることになる。
また、活断層の検索結果の表示方法として、最大基盤速度による色分けと、マグニチュードによる太さ分けがあり、この選択領域７０５、７０６をクリックすることにより、そのいずれかを選択する。
【００３６】
上記のように設定された検索条件下において、活断層動検索画面７０上の検索開始の項目７０４をクリックすると、活断層データ記憶手段１４（またはａｆｄ２０ｎ，ａｆｄ２０ｙ，ａｆｄ１００の等のファイル等）から上記検索条件に合う活断層を活断層表示手段２４で検索し（ステップＳ１３）、この検索した活断層の位置を、表示装置１０に選択表示された地域の地図１０４上に図３２に示す如く、活断層長さに対応する曲線マーク７０７で表示する（ステップＳ１４）。
この時、選択領域７０６をクリックしてマグニチュードによる太さ分けを選択しておけば、曲線マーク７０７は活断層のマグニチュードの大きさに対応した太さ表示される。これにより、曲線マーク７０７の太さからサイト位置を中心とする所定半径内に存在する各活断層の規模を視認することができ、地震データ選択の操作を容易にする。
また、曲線マーク７０７の付された各活断層のデータは検索リストとして活断層データ記憶手段１４から読み出され、記憶手段３８に検索リストとして記憶される。
【００３７】
次に、活断層検索条件入力手段２２により検索された活断層からのサイト位置に関係すると推定される活断層を選択する場合について説明する。
この場合は、図８に示す操作メニュー１０５の「データ選択」の項目を入力手段４０の操作でクリックすることによりデータ選択手段２６を動作させ、図２０に示す活断層データ選択画面８０を表示装置１０の画面１０１にウインド表示する。これに伴い、記憶手段３８に格納された検索活断層リスト８０１が活断層データ選択画面８０にウインド表示され、活断層データ選択を実行する（ステップＳ１５）。
ここで、ウインド表示された検索活断層リスト８０１からサイト位置に関係すると推定される１つの活断層を選択し、この活断層に対応するクリックマーク８０２を入力手段４０の操作でクリックする。すると、この選択した活断層の種類に対応する地図上の曲線マーク７０７を他と異なる色に変化させる。例えば、識別し易い赤色などに変化させる。これにより、模擬地震動作成の対象となる活断層データを選択し、この活断層データを記憶手段３８に格納する。
なお、データ選択手段２６で選択設定される活断層データは、上記と逆に表示装置１０の画面に表示された活断層データ選択画面８０中の地図上の経緯度丸マーク７０５のうちの１つを入力手段４０の操作でクリックしても、同様に行うことができる。
図２１は、検索活断層リスト８０１の一例を示している。
【００３８】
データ選択処理が終了したならば、図８に示す操作メニュー１０５の「パラメータ入力」の項目を入力手段４０の操作でクリックしてパラメータ入力手段２８を動作させて断層パラメータ及び破壊パラメータの入力処理を実行する（ステップＳ１６）。パラメータ入力手段２８が動作されると、表示装置１０の画面１０１にウインド表示された活断層データ選択画面８０上に図２２に示すパラメータ入力画面８０４がウインド表示される。これに伴い、データ選択手段２６で選択した活断層データの断層長さ、断層幅、マグニチュード、変位量、立ち上がり時間、伝播速度、破壊速度、断層上端深さ、断層傾斜角、震源距離、断層との角度に関する基盤波作成用の断層パラメータがパラメータ記入領域８０５の第１記入欄８０５１に自動的に記入される。この第１記入欄８０５１に記入された値をオペレータが見て修正を要する場合は、第２記入欄８０５２の値を修正する。この第２記入欄８０５２に記入したマグニチュード及び震源距離の値が模擬地震動の生成に使用される。
【００３９】
パラメータの入力処理が終了すると、基盤模擬地震動パラメータ入力手段３０が動作して基盤模擬地震動パラメータ処理が実行される（ステップＳ１７）。ここで、図２３に示す基盤模擬地震動パラメータ入力画面９０が表示装置１０の画面１０１にウインド表示された歴史地震選択画面８０上にウインド表示される。これに伴い、波形パラメータ記入領域９０１の第１記入欄９０１１には、データ選択手段２６で選択した歴史地震の包絡曲線用波形パラメータｔｄ，ｔａ，ｔｂが自動的に記入される。この第１記入欄９０１１に記入された値をオペレータが見て修正を要する場合は、第２記入欄９０１２の包絡曲線用波形パラメータｔｄ，ｔａ，ｔｂの値を修正する。この第２記入欄９０１２に記入した包絡曲線用波形パラメータｔｄ，ｔａ，ｔｂの値が包絡曲線の生成に使用される。
また、基盤模擬地震動パラメータ入力手段３０により、基盤模擬地震動パラメータ入力画面９０の応答スペクトル計算周期記入領域９０２には応答スペクトル計算の最大周期Ｔｍｉｎ，最小周期Ｔｍａｘを入力し設定する。さらに、基盤模擬地震動パラメータ入力画面９０の位相記入領域９０３には、時間刻みｄｔと計算収束のための位相Ｐｈａｓｅを入力する。
【００４０】
次に、基盤模擬地震動の生成について説明する。
この場合は、まず、図２３に示す基盤模擬地震動パラメータ入力画面９０の「波形グラフ表示」の項目を入力手段４０の操作でクリックして、基盤模擬地震動生成手段３２の時刻歴波形グラフ表示手段３２１を動作させる。これに伴い、時刻歴波形グラフ表示手段３２１は、基盤模擬地震動パラメータ入力手段３０で入力した基盤模擬地震動の包絡曲線波形パラメータを基に時刻歴波形の包絡曲線を生成し、この時刻歴波形グラフ１００を図２４に示すように、表示装置１０の画面に表示された基盤模擬地震動パラメータ入力画面９０上にウインド表示する（ステップＳ１８）。そして、この波形グラフ１００を観察して模擬地震動の生成に不適当であると判断された場合は、波形パラメータの各値を修正する。
時刻歴波形グラフ１００が適切であると判断された場合は、図２３に示す基盤模擬地震動パラメータ入力画面９０の「計算実行」の項目９０５を入力手段４０の操作でクリックすることにより、模擬地震動波の作成演算を実行し（ステップＳ１９）、その作成計算が収束したかを判断する（ステップＳ２０）。ここで、収束しない場合は、図２５に示すように、表示装置１０の画面に表示された基盤模擬地震動パラメータ入力画面９０上にメッセージ表示画面９０６がウインド表示され、「計算が収束していません。初期位相Ｐｈａｓｅを変更して再計算して下さい。」というメッセージを表示する（ステップＳ２１）。これにより、位相記入領域９０３の計算収束のための位相Ｐｈａｓｅの値を、１．１，１．２というように変更し（ステップＳ２２）、ステップＳ１９に戻って模擬地震動波の作成演算を再度実行する。
【００４１】
一方、模擬地震動の作成計算が収束した場合は、図２６に示すように、表示装置１０の画面に表示された歴史地震データ選択画面８０上にグラフ表示メニュー画面９０７がウインド表示される。
ここで、入力手段４０の操作でグラフ表示メニュー画面９０７上の「速度グラフ表示」項目９０７１をクリックすると速度グラフ表示手段３２２が動作し、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤の速度応答スペクトル波形を生成する。生成された速度応答スペクトル波形である速度グラフ１２０は、図２７に示すように表示装置１０の画面にウインド表示される（ステップＳ２３）。この波形から基盤の速度応答スペクトルを評価できる。
また、入力手段４０の操作でグラフ表示メニュー画面９０７上の「加速度グラフ表示」項目９０７２をクリックすると加速度グラフ表示手段３２３が動作し、前記包絡曲線波形パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤の応答波形を生成する。生成された応答波形である加速度グラフ１３０は、図２７に示すように表示装置１０の画面にウインド表示される（ステップＳ２４）。この波形から基盤の速度応答を評価することができる。
【００４２】
建設予定地模擬地震動生成手段３４では、基盤模擬地震動作成手段３２で生成された地震動結果及び地盤物性入力手段２０で入力された地盤物性を基に構造物が建設される地層、例えば表面地盤等に対する模擬地震動を生成し表示する（ステップＳ２５）。
これにより、構造物の敷地地盤に生じるであろう最適な地震動を人工的に作成することができ、この模擬地震動を人工地震動として構造物の応答を計算し、この計算結果から構造物を構成する各部材等を実際の地震動に適合する状態に設計することができる。
従って、本実施の形態によれば、構造物の設計者が敷地地盤に適合した模擬地震動の作成及び該模擬地震動作成に必要なデータの入力設定操作を時間をかけずに容易に、かつミスなく行うことができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の模擬地震動作成方法及び記録媒体に記録した模擬地震動作成プログラムでは、表示地域選択ステップで選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置をサイト位置入力ステップで入力し、このサイト位置の地盤の物性データを地盤物性入力ステップで入力し保存する。次にサイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件を活断層検索条件入力ステップで入力して、該検索条件に合った活断層を検索し、検索した活断層の位置を選択表示された地域の表示地図上に活断層表示ステップにより曲線マークで表示し、この曲線マークで表示された活断層のうちからサイト位置に関係する活断層を選択して、該活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを設定する。
そしてパラメータ入力ステップでは、活断層の基盤波作成用断層パラメータ及び破壊パラメータを入力し、基盤模擬地震動パラメータ入力ステップでは、基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータを入力する。次いで、入力した断層パラメータ及び破壊パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動生成ステップで基盤模擬地震動を生成し、さらに、基盤模擬地震動生成ステップで生成された地震動結果及び地盤物性入力ステップで入力された地盤物性データを基に構造物の建設予定地に対する模擬地震動を建設予定地模擬地震動生成ステップで生成する。
【００４４】
本発明の模擬地震動作成装置では、表示地域選択手段で選択された地域の表示地図上に構造物のサイト位置をサイト位置入力手段で入力し、このサイト位置の地盤の物性を地盤物性入力手段で入力し保存する。次にサイト位置を中心とする所定半径内に存在する活断層の検索条件を活断層検索条件入力手段で入力して、該検索条件に合った活断層を検索し、検索した活断層の発生経緯度を選択表示された地域の表示地図上に活断層表示手段により曲線マークで表示し、この曲線マークで表示された活断層のうちからサイト位置に関係する活断層を選択して、該活断層の確実度・活動度・断層長さ・平均震央距離・最大基盤速度・推定マグニチュードに関する活断層データを設定する。
そしてパラメータ入力手段では、活断層の基盤波作成用断層パラメータ及び破壊パラメータを入力し、基盤模擬地震動パラメータ入力手段では、基盤模擬地震動の包絡曲線の波形パラメータ、スペクトル計算周期及び時刻歴波形の時間刻みと計算収束のための位相に関する基盤模擬地震動パラメータを入力する。次いで、入力した断層パラメータ及び破壊パラメータと基盤模擬地震動パラメータを基に基盤模擬地震動生成手段で基盤模擬地震動を生成し、さらに、基盤模擬地震動生成手段で生成された地震動結果及び地盤物性入力手段で入力された地盤物性データを基に構造物の建設地層に対する模擬地震動を建設地層模擬地震動生成手段で生成する。
【００４５】
従って、本発明によれば、構造物の設計者が敷地地盤に適合した模擬地震動の作成及び該模擬地震動作成に必要なデータの入力設定操作を時間をかけずに容易に、かつミスなく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による模擬地震動作成装置の全体の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の模擬地震動作成装置を構成する表示地域選択手段の機能ブロック図である。
【図３】本発明の模擬地震動作成装置を構成するサイト位置入力手段の機能ブロック図である。
【図４】本発明の模擬地震動作成装置を構成する地盤物性入力手段の機能ブロック図である。
【図５】本発明の模擬地震動作成装置を構成する基盤模擬地震動生成手段の機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態における表示地域選択画面を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるサイト位置の選択地図の表示画面を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるサイト位置の選択地図上に操作メニュー画面を表示した場合の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるサイト位置の選択地図上にサイト位置指定方法選択画面緯度・経度入力画面を表示した場合の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるサイト位置の選択地図上に緯度・経度入力画面を表示した場合の説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるサイト位置の選択地図上に市町村入力画面を表示した場合の説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態におけるサイト位置の選択地図上に地図クリックによるサイト位置入力の画面を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態における選択地図上にサイト位置を入力した場合の画面を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態における地盤物性入力の地盤モデル画面を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態における地盤物性入力の基本データ等の入力画面を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態における地盤物性を入力した地盤モデルの画面を示す説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態における表示画面に地盤物性の入力表示画面に減衰グラフ及びせん断剛性比グラフを表示した場合の画面を示す説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態における活断層検索画面の表示例を示す説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態における活断層検索結果を選択地図上の表示した場合の説明図である。
【図２０】本発明の実施の形態における活断層データ選択画面を示す説明図である。
【図２１】本発明の実施の形態における検索活断層検索リストの一例を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態における活断層パラメータの入力画面の表示例を示す説明図である。
【図２３】本発明の実施の形態における基盤模擬地震動パラメータの入力画面の表示例を示す説明図である。
【図２４】本発明の実施の形態における基盤模擬地震動パラメータの入力画面に地震波の波形グラフを表示した場合を示す説明図である。
【図２５】本発明の実施の形態における模擬地震動計算実行が収束しない場合のメッセージの表示例を示す説明図である。
【図２６】本発明の実施の形態における加速度グラフ表示及び速度グラフ表示の操作メニュー画面を示す説明図である。
【図２７】本発明の実施の形態における表示画面に加速度グラフ及び速度グラフを表示した場合の画面を示す説明図である。
【図２８】本発明の実施の形態における基盤模擬地震動作成の処理手順を示すフローチャートである。
【図２９】本発明の実施の形態における基盤模擬地震動作成の処理手順を示すフローチャートである。
【図３０】本発明の実施の形態における地盤物性データの入力処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  表示装置
１２  地図データ記憶手段
１４  活断層データ記憶手段
１６  表示地域選択手段
１８  サイト位置入力手段
２０  地盤物性入力手段
２２  活断層検索条件入力手段
２４  活断層表示手段
２６  データ選択手段
２８  パラメータ入力手段
３０  基盤模擬地震動パラメータ入力手段
３２  基盤模擬地震動生成手段
３４  建設予定地模擬地震動生成手段
３６  制御装置
３８  記憶手段
４０  入力手段
１６１  選択地域表示手段
１６２  地図表示手段
１６３  操作メニュー表示手段
１８１  サイト位置選択メニュー表示手段
１８２  緯度・経度入力手段
１８３  市町村入力手段
１８４  郵便番号入力手段
１８５  地図クリック表示手段
２０１  地盤モデル入力手段
２０２  地層物性データ入力手段
２０３  せん断剛性比グラフ表示手段
２０４  減衰グラフ表示手段
２０５  試験値・実験値入力手段
【図１】
0003852876.tif 000002
【図２】
0003852876.tif 000003
【図３】
0003852876.tif 000004
【図４】
0003852876.tif 000005
【図５】
0003852876.tif 000006
【図６】
0003852876.tif 000007
【図７】
0003852876.tif 000008
【図８】
0003852876.tif 000009
【図９】
0003852876.tif 000010
【図１０】
0003852876.tif 000011
【図１１】
0003852876.tif 000012
【図１２】
0003852876.tif 000013
【図１３】
0003852876.tif 000014
【図１４】
0003852876.tif 000015
【図１５】
0003852876.tif 000016
【図１６】
0003852876.tif 000017
【図１７】
0003852876.tif 000018
【図１８】
0003852876.tif 000019
【図１９】
0003852876.tif 000020
【図２０】
0003852876.tif 000021
【図２１】
0003852876.tif 000022
【図２２】
0003852876.tif 000023
【図２３】
0003852876.tif 000024
【図２４】
0003852876.tif 000025
【図２５】
0003852876.tif 000026
【図２６】
0003852876.tif 000027
【図２７】
0003852876.tif 000028
【図２８】
0003852876.tif 000029
【図２９】
0003852876.tif 000030
【図３０】
0003852876.tif 000031