工学院大学工学研究科建築学専攻修士論文梗概集

2017 年度

地震動予測及び観測データを用いた超高層建築の簡易応答評価に関する研究
SIMPLE RESPONSE EVALUATION METHOD OF HIGH RISE BUILDINGSUTILIZING PREDICTION AND OBSERVATION DATA OF GROUNDMOTION
牧 和
Wataru MAKI
In recent years, damage caused by frequent natural disasters such as the Great East Japan Earthquake has been getting worse. Building
administrators of High-rise building needed to quickly assess the structural damage after the earthquake. Therefore, we developed a simple
evaluation system for high-rise buildings using real-time prediction and observation data. The proposed system supports disaster prevention
personnel in the event of a disaster, can easily grasp the shake of the building and use it for the initial response in the event of a disaster.
Keywords : High-rise building, Disaster prevention support technology, Absolute velocity response spectrum, Ground motion
prediction equation
超高層建築, 防災支援技術, 絶対速度応答スペクトル，距離減衰式
1． はじめにし、長周期地震動指標の予測・観測データを用いた超高層建築の簡2011年東日本大震災では首都東京の震度は５であったが、公共

易応答評価を提案し、新宿で開発しているエリア災害対応支援シス

交通は停止し、大規模ターミナル駅周辺には膨大な帰宅困難者が溢テム(図1)に実装し、地震が発生した際、構造ヘルスモニタリング

れ、首都機能はマヒ状態となり、改めて巨大都市の脆弱性が浮き彫技術等を導入していない高層ビルの防災担当者に対して、初動対応りとなった。高層建築や広大な木造密集市街地など膨大な人口が密等をスムーズに行うための判断材料を提供する減災・支援技術の開集し、かつ経済活動が集中する新宿駅などの大規模ターミナル駅で発を目指しています。工学院大学新宿校舎（以降大学棟）の観測記

は、首都直下地震や南海トラフ巨大地震などの地震災害に対する防録と提案手法より推定される高さ方向の最大応答値を比較すること

災・減災対策の推進が喫緊の課題である。

で精度及び問題点を検証した。また開発中の予測データ・観測デー

本研究は、戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）「レジリエントな防災・減災機能の強化」による「首都圏複合災害への対タによる超高層建築簡易応答評価システムの進捗状況に関して紹介する。

応・減災支援技術」との連携のもと、震災・水害等の複合災害への①震災情報 ②水害情報

対応支援アプリケーション開発に取り組んでいる。外部機関より提供される災害関連情報（震災・水害情報）を入手した際、エリア内の災害担当従事者及び一般市民に対して最適な対応行動（待機、まエリア災害対応支援アプリケーション開発

たは、退避・避難）を促すエリア対応支援システムとアプリケーシ
ョン群の開発に取り組んでいる。新宿駅と北千住駅の周辺エリアをテストフィールドとして、これまで新宿駅周辺では震災対応、北千住駅周辺では水害対応のエリア対応支援システム・サーバの開発およびハザード評価や群集シミュレーションの検証に基づいた事前行
動指針の策定等を行ってきた。
現在、国立研究法人防災科学技術研究所等（これ以降は防災科研とする。）により個別の高層ビルなどに対して長周期地震動の予エリア行動ルール

測技術を即時的に利活用する検討1)がなされており、webAPI（イン詳細情報
一時滞在施設情報等

ターネットを経由して、webサービスの機能やデータ利用する仕組み）を活用した長周期地震動指標（予測値・観測値）の提供実験が行われている。webAPIでは、予測データと観測データを数秒遅れ
でリアルタイムに取得することが可能である。
本研究の目的は、大宮・久田及び筆者により提案されたK-net等
強震観測記録を活用した超高層建築の簡易応答評価法 2),3)を利用

来街者・従業員・市民（サイネージ、スマホ等）

図1

災害対応従事者（タブレットPC・PC等）

エリア災害対応支援システム概念図

長周期地震動指標による超高層建築の簡易応答評価について

2.
2.1

えで使用します。

開発中の超高層建築簡易応答評価システムの概要

地震
発生

図 2 に現在、新宿駅西口地域で実施中のプロジェクトによる長周期地震動指標（予測値・観測値）を入手した場合、提案手法を活

直前

気象庁
防災科研

用し、超高層建築の防災担当者に向けて建物の被災状況推定結果

観測データ（ K-net ）①加速度応答
スペクトル②絶対速度応答
スペクトル

予測データ
（ K-net ）①絶対速度応答スペクトル（建物高さ方向における長周期地震動階級相当及び簡易震度の予測・推定結果）の配信システムの概念図を示す。
現在構築中の建物近傍の予測データ及び観測データによる超高

直後

建物被災

層建築簡易応答評価システムと利活用した防災担当者を支援する減災害対応支援システム

災技術の説明をします。本システムでは、建物が被災する直前に提供される予測データと直後に提供される観測データを用いて、防災

1） 成層地盤モデルによるサイトの影響を評価

担当者を被災直前・直後で支援します。構築したシステムの大まか

2） ＳＲＳＳによる高さ方向の最大応答値を推定な流れといたしまして提供された応答スペクトルに対して対象地域

3） 長周期地震動階級相当
簡易震度階級で表示のサイト特性を考慮したうえで、SRSS 法により即座に各階の最大応答値を推定し推定した建物の高さ方向の揺れは、構造の知識を有していない防災担当者ために、階級表示で提供し、階級ごとに事

防災担当者

前に決めておいた対策をとってもらう予定となっております。現状

直前対応・対応準備
館内放送等による安全確保のシステムでは予測データが提供された段階では、長周期地震動階級相当結果を提示し、館内放送等で注意喚起し、揺れに対しての安初動対応・行動判断
建物の被災状況把握
即時使用性の判断

全を確保して頂き、観測データが提供された段階では、長周期地震
動階級相当と簡易震度の結果を提供し初動対応の段階で建物の被災

図2 予測・観測データを活用した状況・建物の即時利用性の判断材料として利用して頂きます。

2.2

超高層建築の応答評価と利活用フロー

予測データ・観測データの提供形式

表 1 に地震発生時、建物被災の直前・直後で提供される建物近傍

表1 長周期地震動指標（予測値・観測値）の概要
種類
項目の長周期地震動指標（予測値・観測値）の概要を示す。本システム
提供情報概要においては表に示した予測・観測データの中から応答スペクトルを長周期地震動指標（予測値）

長周期地震動指標（観測値）

緊急地震速報発表時に、事前に指定

強震観測点（k-net/kik-net)にした地点（緯度・経度）の長周期地震動

おける長周期地震動指標の観測データ

指標の予測データを提供。

を提供。

利用する。長周期地震動指標（予測値）で用いる絶対速度応答スペ・データ作成日時

・送信時刻

クトル[cm/s]（減衰 5％、周期 1.6 秒～7.8 秒、0.2 秒刻み）は、距離

周期1.6s～7.8s・絶対速度スペクトル[cm/s] (h=0.05)

ル[cm/s2]（減衰 5％、周期 0.25 秒、0.50 秒、1.0 秒、2.0 秒、4.0 秒、
8.0 秒）と絶対速度応答スペクトル[cm/s]（減衰 5％、周期 1.6 秒～

・観測点コード・最大加速度・速度※緊急地震速報による地震の位置

減衰式より推定され、水平 2 成分ベクトル合成値扱いとして提供される。また、長周期地震動指標（観測値）で用いる加速度スペクト

0.2s間隔(水平・３成分合成値）と規模を元に指定地点までの提供情報一覧

[cm/s/s]

震源距離及び地震情報を用いて・計測震度計算される。

・SI値

・予測長周期地震動階級

・加速度スペクトル[cm/s/s](h=0.05)

・S波到着までの猶予時間[s]周期0.25s, 0.50s, 1.0s,

・予測に用いた震源情報

7.8 秒、0.2 秒刻み）である。防災科研が運用する K-NET4)（全国強1）震央北緯・東経

震観測網）で観測された強震記録より算出され、観測データの応答

3）震源深さ[km][cm/s]

2.0s, 4.0s,

8.0s・絶対速度スペクトル[cm/s](h=0.05)

2）気象庁マグニチュード

周期1.6s～7.8s

0.2s間隔スペクトルより各周期に対して水平 2 方向成分（EW・NS）の最大値が提供される。

2.3

予測データに用いる距離減衰式に関して

長周期地震動指標（予測値）で用いる絶対速度応答スペクトル式(1)log 10 Yij  c  aM i  log 10 Rij  bRij   ij

𝑌𝑖𝑗 ：絶対速度応答スペクトル(cm/s)
𝑀𝑗 ：気象庁変位マグニチュード[cm/s]（減衰 5％、周期 1.6 秒～7.8 秒、0.2 秒刻み）は、緊急地震速𝑅𝑖𝑗 ：震源距離(km)報が発表されたタイミングで提供される地震の位置・規模を元に、

𝜀𝑖𝑗 ：深部地盤構造モデルによる補正項

a, b, c：回帰係数1）気象庁変位マグニチュード、2）震源から事前に申請した指定地点までの震源距離、3）予測点の地盤情報を用いて、距離減衰式(Dhakal et al.(2015)) 5)式(1)と式(2)より地表面の値として算出される。

k1
if D  D0 k1  k 2 log 10 ( D / D0 ) if D  D0式(2)地 盤 情 報 に つ い て は 防 災 科 研 の 地 震 ハ ザ ー ド ス テ ー シ ョ ン (JSHIS)6)で公開されている深部地盤構造モデルの S 波速度 1.4km/s 層

𝑘1 , 𝑘2 ：係数

上面深さを用いて式(2)より式(1)のサイト補正項が算出される。本シ

𝐷：S 波速度 1.4km/s 層上面の深さ(m)ステムでは建物近傍の観測点を指定位置として取得し、過去の強震

𝐷0 ：定数（深部地盤構造モデルによる補正項が一定値から記録より観測記録と距離減衰式の予測値の系統誤差より補正したう

D 比例に切り替わる深さ

2.4

長周期地震動階級について

表 2 長周期地震動階級の階級区分の値

長周期地震動では、通常発表される震度階級では高層ビル内の被害程度が分かりにくいという特徴がある。これは震度階級が地上で体感する揺れ（周期 0.2-1 秒程度）に合わせた指標であるためである。そこで、気象庁では新たに超高層建築における地震後の防災対応の支援を図るため長周期地震動による建物内での被害発生の可能性の指標として、長周期地震動階級を設定した。長周期地震動階級

表 3 各階級の状況等とは、固有周期が 1～2 秒から 7～8 秒程度の揺れが生じる高層ビル
内における、地震時の人の行動の困難さの程度や、家具や什器の移動・転倒などの被害の程度から４つの段階に区分した揺れの大きさの指標です。 開発中のシステムでは表 2 に示した階級区分値にな
らい各階の推定された最大速度を長周期地震動階級相当結果として表示いたします。
3. 超高層建築簡易応答評価システムの流れ
3.1 成層地盤モデルによるサイト特性評価
防災科研が運用する K-NET（全国強震観測網）の強震計は全国に1000 箇所 20km 間隔で自由地盤上(地表)に設置されており、土質調査の結果より得られた土質柱状図と検層データは公開されており、

表 4 K-NET(新宿)（TKY007）における土質データ利用可能である。

Depth

超高層建築の支持基盤は一般的に工学的基盤であり、自由地盤上で観測された強震記録より得られる応答スペクトルをそのまま用いては、表層地盤の影響等で予測・推定される高さ方向の最大応答結果が過大評価になる恐れがある。
他地域での展開を考え、簡便に対象地域でサイト特性を評価する
ため、提案システムでは公開されている K-NET 観測点の土質柱状図等を元に工学的基盤までを考慮した成層地盤モデルを作成し、対象地域の増幅特性を評価している。得られた増幅率を事前にシステム内に登録することで長周期地震動指標の応答スペクトルのサイト
補正を行えるよう構築しております。
表 4 に K-NET(新宿)の土質データを示す。図 3 に K-NET（新宿）の地盤増幅率と地盤モデルを示す。K-NET（新宿）においては、表P-Velocity S-Velocity Density
Soil Column(m/s)(g/cm^3)
51210
150
1.48 0m- 0.80m
41210
150
1.48 0.80m - 6.80m
4
1210
150
1.51 6.80m - 9.35m
3
1210
150
1.51 9.35m - 20.45m
4
1210
150
1.51
2
1210
150
1.52
3
1210
150
1.54
4
1210
150
1.66
24
1380
255
1.79
30
1380
255
1.77
99
1380
255
1.78
99
1380
255
1.82
99
1770
490
1.9
99
1770
490
1.92
99
1770
490
1.89
99
1770
490
1.9
99
1770
490
1.89
99
1770
490
1.95
99
1770
490
1.96
38
1770
490
1.95

N-Value

1m
2m
3m
4m
5m
6m
7m
8m
9m
10m
11m
12m
13m
14m
15m
16m
17m
18m
19m
20m

4 より工学的基盤層（Vs:400m/s）を 12m 以深として 3 層の成層地盤

Fl
V
C
GF

地表

モデルを作成し、新宿地域のサイト特性の評価を行った。

増幅率
3
8ｍ

3.2

SRSS 法による高さ方向の最大応答値推定

1層

本システムでは建物の高さ方向最大応答値の推定には応答スペク
トル法(SRSS)を使用しています。応答スペクトル法 式(3)とはモー

1

4ｍ
2層

ド法の 1 つであり、本システムでは、大宮・久田及び筆者により提

2

基盤

0
0

1

2

3

4

5

6

案された K-NET 等強震観測記録を活用した超高層建築の簡易応答評価法にならい、1～3 次までの応答の重ね合わせにより各階の最大

図3

地盤増幅率と成層地盤モデルの物性値応答を推定するように構築しています。
また応答スペクトル法で必要となる固有周期、減衰定数、刺激関

3.3

SRSS で用いる各種パラメータの推定式・近似式数などの各種パラメータは建物管理者が登録した建物の階数、高さ

提案システムでは必要となる固有周期、減衰定数、刺激関数を建などの簡易情報より事前に経験式・近似式等で算出しておきます。

物の地上階数や軒高をパラメータとして簡易的に応答値を求められるようになっており、以下に示す推定式や近似式を用いて算出する。
建物の固有周期と減衰定数は S 造と RC 造でそれぞれ使用する式を

xi (t ) m ax   β2ui2Sd T2 , h2  βu S T , h
1 i1 d 1 122

 β u S  T , h 
3 i3 d  3 3 

2

…式(3)

分けたが、応答スペクトル（h=5%）の補正と刺激関数、は S 造と RC造共通で同じ式を使用した。

7 周期
8

(s)

式(4)～(6)に S 造で使用した固有周期の推定式 7),8)を示す。建物の年東北地方太平洋沖地震の際、都心部の４棟の超高層 S 造オフィス

地上階数 N をパラメータとし、1 次固有周期 T1 を求め、T1 を式ビルで観測された強震記録のフーリエ振幅スペクトルのピーク値と(5),(6)に代入することで 2 次、3 次の固有周期を求める。

その際の位相から求めた刺激係数との比較である。観測データの３
次モードには誤差が見られる場合があるが、全体として本提案式はT1  0.11 N…式(4)T2  1 3  T1…式(5)T3  1 5  T1…式(6)

観測値を非常に良く再現している。
表5※N：建物の地上階数

5 次関数近似による刺激関数の係数

係数

1次

2次

3次

a

1.199

1.631

0.873

式(7)～(9)に RC 造で使用した固有周期の推定式 7)～9)を示す。建物

b

1.601

2.078

10.695の軒高 H(m)をパラメータとし、1 次固有周期 T1 を求め、T1 を式

c-2.591-9.918-57.416(8),(9)に代入することで 2 次、3 次の固有周期を求める。

d

2.037

4.916

80.708

e

-0.85

0.699

-34.528

合計

1.396-0.594

0.332

T1  0.01858 H…式(7)T2  1 3  T1…式(8)T3  1 5  T1

…式(9)※H：建物の軒高(m)

式(10)に S 造の減衰定数の推定式 10)、式(11)に RC 造の減衰定数の推定式 11)を示す。式(10)は式(4)～(6)で求めた各固有周期の逆数を代入することで、各次数の減衰定数を求めることが出来る。式(11)は建物の軒高(m)を代入することで 1 次の減衰定数を求めることが出来る。RC 造の場合、2 次や 3 次の減衰定数はばらつきが大きく推定式等がなかったため、1 次の減衰定数の値を 2 次、3 次にもそのまま使図 4 既存 S 造オフィスビル（4 棟）の観測記録の刺激関数との比較

用した。
3.4

h  0.81  f  1.05

…式(10)※f：固有振動数(Hz)

長周期地震動階級相当・簡易振動階級による情報提供

本システムでは推定された各階の最大応答値は長周期地震動階級
相当結果と簡易震度階級として防災担当者に提供される。簡易震度は各階で得られた最大応答加速度と最大応答速度を式(14)14)に代入

h  0.999  H…式(11)※H：建物の軒高(m)することで算出しています。また得られた各階の階級はデータベー
スに保存されます。
I  1.40  0.98logAcc max Vel max  0.15

応答スペクトル（減衰 5％）を式(10)や(11)で求めたモード減衰の値に補正するために告示式である式(12)を用いた。

告示式

Fh 

1.5
1  10h…式(14)※Acc max：最大応答加速度、Vel max：最大応答速度…式(12)※h：減衰定数4.

超高層建築簡易応答評価システムの検証

4.1

大学棟と検討に用いた地震

構築中の超高層建築簡易応答評価システムを大学棟観測記録とK-NET（新宿）の予測データ・観測データを用いて推定した大学棟

刺激関数は、一般的に建物ごとのばらつきが小さいことから 4 棟の最大応答値を比較することで精度等を検証した。検証には大学棟のモデル 12),13)を基に建物の地上階数をパラメータとして 1～3 次まの 29 階と 22 階の観測記録を用いた。表 6 に検証に用いた 33 地震での刺激関数近似式を作成して使用した。本研究では高次モードの記録を示す。33 地震は大学棟と K-NET（新宿）で記録が得られてい精度をさらに向上させるため、式(13)に示すように全て n の 5 次関るものである。図 5 に本研究で用いた地震分布と K-NET（新宿）の数で近似した。

位置を示す。

𝑋𝑖 = 𝑎𝑖 𝑛 + 𝑏𝑖 𝑛2 + 𝑐𝑖 𝑛3 + 𝑑𝑖 𝑛4 + 𝑒𝑖 𝑛5…式(13)
4.2 大学棟観測記録と結果比較

ここで、n は最上階を１で基準化した階数（n=N/L：N は階数、L は

図 6 に観測記録と本システムの超高層建築簡易応答評価法より求地上階数）、下付き i はモード次数、a～e の表 5 で与えられる各モー

めた最大応答値の比較を示す。表 7、表 8 に観測記録と本システム

ドの係数である。

の簡易応答評価法より求めた長周期地震動階級相当結果の予測適合

図 4 に、既存超高層建築の刺激関数との比較を示す。図 4 は 2011度を示す。図 6 の各グラフとも、縦軸が長周期地震指標（K-NET

（新宿）予測データ・観測データ）より推定した最大応答値、横軸

表 6 検証に用いた地震記録

が観測記録である。1 段目は加速度スペクトル（観測値）、2 段目は

No. 日時
発生時刻 Mｊ 震源深さkm 備考
1
2003/9/26
4:50
8
42
十勝沖地震
2 2003/10/31
10:06
6.8
33
3
2004/9/5
23:57
7.4
44
4 2004/10/23
17:56
6.8
13
新潟県中越地震
5 2004/10/23
18:34
6.5
14
新潟県中越地震
6 2004/10/27
10:41
6.1
12
7
2004/11/8
11:15
5.9
0
8
2005/8/16
11:46
7.2
42
9 2005/11/15
6:38
7.1
83
10
2008/5/8
1:45
751
11 2008/6/14
8:43
7.2
8
12 2008/7/24
0:26
6.8
108
13
2011/3/9
11:45
7.3
8
14 2011/3/11
14:46
8.4
24
東北地方太平洋沖地震
15 2011/3/11
15:26
7.5
34
16 2011/3/11
16:29
6.5
27
17 2011/3/11
17:41
6.1
27
18 2011/3/12
3:59
6.7
8
19 2011/3/13
10:26
6.6
10
20 2011/3/14
10:02
6.2
32
21 2011/3/15
22:31
6.4
14
22 2011/3/17
21:32
5.8
40
23 2011/3/19
18:56
6.1
5
24 2011/3/22
12:38
5.7
10
25 2011/3/22
16:19
6.3
10
26 2011/3/22
18:19
6.3
10
27
2011/4/7
23:32
7.1
66
28 2011/7/10
9:57
7.3
34
29 2011/7/31
3:54
6.5
57
30
2011/8/1
23:58
6.2
23
31 2011/8/19
14:36
6.5
51
32 2015/5/30
20:23
8.1
682
33 2016/12/28
21:38
6.3
11

絶対速度スペクトル(予測値)、3 段目は絶対速度スペクトル（観測値）より最大値を推定したものである。今回 K-NET 観測データ（加速度スペクトル）を用いた最大加速度の推定では 1～3 次モードまで考慮しているが、K-NET 予測・観測データ（絶対速度スペクトル）を用いた最大速度の推定では 1 次モードのみの考慮となっている。これは提供される絶対速度スペクトルの周期帯(1.6～7.8
秒)では高次モードまで考慮できないためである。
観測データを用いて推定した 29F・22F の最大加速度の比較においては共に正の相関が強いことが確認できた。予測データ・観測データを用いて推定した 29F・22F の最大速度の比較においても共に正の相関が強いことが確認できた。本システムは大学棟においては高い精度で高さ方向の揺れを推定できることが確認された。
観測データ用いて推定した 29F・22F の階級予測適合度は観測記録の階級と完全一致している割合は 8 割以上であり、±1 階級誤差で推定される割合が 10 割であることが確認できた。予測データ用
いて推定した 29F・22F の階級予測適合度は観測記録の階級と完全一致している割合は 7 割以上であり、±1 階級誤差で推定される割合が概ね 10 割であることが確認できた。また距離減衰式の適用外の地震（2015 年 5 月 30 日）においては－2 階級誤差で推定されていることが確認できた。大学棟のみの観測記録を使った検証ではあるが、超高層建築の防災担当者を被災直前・直後で防災担当者を支

200
150

100

0

50 100 150 200 250 300 350

R = 0.9850
観測より最大加速度(cm/s/s)

90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

予測データより推定(cm/s)

0

最大速度29F 予測データ

R = 0.97

180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
70
60
50

40
30
20

図6

最大加速度22F 観測データ

R = 0.98

観測より最大加速度(cm/s/s)
0 20 40 60 80 100120140160180
最大速度22F 予測データ

R = 0.97

図 5 検証作業に用いた地震分布（●:震央位置、▼K-NET（新宿））10

観測より最大速度(cm/s)

0

観測データより推定(cm/s)

最大速度29F 観測データ

70

R = 0.98

60
50
40
30

20

10 20 30 40 50 60 70
最大速度22F 観測データ

表7

R = 0.98（観測階級：33 地震より
観測階級
なし
1階級
2階級
3階級
4階級
完全階級合致観測より最大速度(cm/s)00

階級の予測適合度（K-NET 観測による推定）
予測階級

10
観測より最大速度(cm/s)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90※数字は表の No と対応

観測より最大速度(cm/s)

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

観測データより推定(cm/s/s)

250

最大加速度29F 観測データ

予測データより推定(cm/s)

300

観測データより推定(cm/s)

350

観測データより推定(cm/s/s)

援するには、十分な精度であると考えられる。

10 20 30 40 50 60 70

K-NET（新宿）予測・観測データによる推定結果比較（1 段目：観測データ（加速度）2 段目：予測データ（絶対速度）
3 段目：観測データ（絶対速度）左列：29F、右列：22F

）

予測階級
観測階級
なし
1階級
2階級
3階級
4階級
完全階級合致

なし
20
1
0
0
0
82%
なし
23
0
0
0
0
88%

29F：上段22F：下段

1階級 2階級 3階級 4階級
3
6
1
0
0

0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
±1階級一致 100%

1階級 2階級 3階級 4階級
4
5
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
±1階級一致 100%

まとめとシステム開発進捗

表8

長周期地震動指標の予測・観測データを用いた超高層建築の簡（観測階級：33 地震より
予測階級

易応答評価システムによる防災担当者の減災支援技術を紹介した。

観測階級
なし
1階級
2階級
3階級
4階級
完全階級合致大学棟で観測記録が得られている 33 地震の K-NET（新宿）の予測
データ・観測データを用いた場合、本システムより推定された最大応答値（最大加速度・最大速度）と観測記録の間に強い正の相関があることが確認できた。また予測データ・観測データより建物高さ

予測階級
観測階級
なし
1階級
2階級
3階級
4階級
完全階級合致方向の長周期地震動階級相当を推定した場合、観測記録の階級と完全一致している割合は７割以上であり、±1 階級誤差で推定される割合が概ね 10 割であることが確認できた。このことより、超高層建築の防災担当者を被災直前・直後で支援するには、十分な精度であると考えられる。大学棟と観測記録の得られている高層ビルで本システムの問題点・課題等を引き続き検証し、改善した後に、大学階級の予測適合度（K-NET 予測による推定）
29F：上段

なし

1階級

17
1
1
0
0
76%

6
7
0
0
0

なし

1階級

19
1
0
0
0
73%

8
4
0
0
0

2階級

22F：下段）
3階級

4階級

0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
±1階級一致

0
0
0
0
0
97%

2階級

4階級

3階級

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
±1階級一致 100%

謝辞
本研究は総合科学技術・イノベーション会議

戦略的イノベーシ棟で試験的に運用し、エリア災害対応支援システムに実装する予定

ョン創造プログラム（SIP）「レジリエントな防災・減災機能の強である。システム開発の進捗としては、建物の簡易情報（階数・高化」による「首都圏複合災害への対応・減災支援技術」によって実さなど）と建物最寄りの K-NET 予測・観測データから各階におけ施しています。さらに、K-Net 等の災害関連情報は国立研究開発法

る最大応答値を推定、計算し、結果を保存するシステムはほぼ完成

人・防災科学技術研究所との連携で実施しています。

している。建物簡易情報を登録、推定結果を表示するためのインターフェースは次年度完成予定である。
（防災担当者）（防災担当者）

地震情報

超高層建築の応答推定

TOP > 超高層建築の応答推定○○ビル 高さ方向揺れ推定結果

長周期地震動階級相当結果

簡易震度結果

建物名称
構造種別

階数
建物高さ(m)
超高層建築の応答推定

図 7 超高層建築簡易応答評価システムのイメージ案（登録画面（左）推定結果表示画面（右））参考文献
1) 長周期地震動に関する情報検討会 多様なニーズに対応する予測会大会学術講演梗概集（中国）、構造Ⅲ、pp305-306、1999 年
情報検討ワーキンググループ（第 3 回）の概要について
8)市村将太、他：超高層鋼構造建物の弾性設計用パラメータに関す
http://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/studyる研究（その１）各パラメータの定式化、日本建築学会大会学術
panel/tyoshuki_joho_kentokai/wg3/index20171213.html
講演梗概集（東北）、構造Ⅲ、pp867-868、2000 年
2) 大宮・久田 応答スペクトル法を用いた超高層建築の応答評価に
9)呉誠：高層 RC 造建物の等価剛性に関する研究、日本建築学会大関する研究、日本建築学会大会学術講演梗概集 2014 年 9 月
会学術講演梗概集（関東）、構造Ⅰ、pp389-390、1997 年
3) 牧・久田・村上 K-NET 等の即時強震観測記録を活用した超高層
10) 横田治彦、他：振動試験および地震観測データに基づく鉄骨建築の簡易応答評価と震災対応力向上 日本建築学会大会学術講
造高層建物の減衰性状、日本建築学会構造系論文報告集第 453
演梗概集 2016 年 8 月号、pp.77-84、1993 年 11 月
4) 防災科学技術研究所：強震ネットワーク K-NET
11)日本建築学会：建築物の減衰 2000 年 pp.131-137
http://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/
12)北村春幸：性能設計のための建築振動解析入門第 2 版 彰国社
5) Yadab P. DHAKL 他：GROUND MOTION PREDICTION EQUATIONS
pp.113-115 2009 年 4 月
FOR ABSOLUTE VELOCITY RESPONSE SPECTRA (1-10 S)IN
13)東京理科大学、北村春幸教授提供資料よりJAPAN FOR EARTHQUAKE EARLY WARNING 日本地震工学会
14)翠川三郎、他：計測震度と旧気象庁震度および地震動強さの指摘
論文集 pp96-98 2015との関係、地震安全学会論文集 pp.51-56、1999 年
6) 地震ハザードステーション（J-SHIS）：深部地盤データ
http://www.j-shis.bosai.go.jp/map/
7)市村将太、他：鋼構造超高層建築物の設計用パラメータに関する研究その１ 剛性分布・固有周期・ベースシャー係数、日本建築学