構造系626 号【カテゴリーⅢ】

日本建築学会構造系論文集 第73巻 第626号，511-518，2008年 4 月
J. Struct. Constr. Eng., AIJ, Vol. 73 No. 626, 511-518, Apr., 2008������������� �**�, **-**, 2007 � 6 �
J. Struct. Constr. Eng., AIJ, No.**, **-**, June., 2007

地盤増幅特性を考慮した建築物ポートフォリオの地震リスク評価手法�������������������������������SEISMIC RISK EVALUATION FOR BUILDING PORTFOLIOSEISMICRISK EVALUATION FOR BUILDING PORTFOLIOCONSIDERINGAMPLIFICATIONCONSIDERING AMPLIFICATION CHARACTERISTICS
CHARACTERISTICSOFOFEARTHQUAKEEARTHQUAKEGROUND MOTIONGROUNDMOTION DUEDUETOTO SUBSURFACESUBSURFACESTRUCTURE
STRUCTURE＊＊＊

清水，石 田� 寛�**��友香子
� � �*��Yukako SHIMIZUSHIMIZU andYukakoand Hiroshi
HiroshiISHIDAISHIDAThis paper proposes a methodology for seismic risk evaluation of a building portfolio considering the amplification characteristics of earthquake
ground motions due to subsurface structure. The main features of the methodology are the following: (1) The response spectrum method is used to
calculate the maximum responses of buildings such that the period characteristics of both ground motion and building can be considered for seismic
risk evaluation. (2) Considering that the variability of ground motions on the bedrock is not great, a probabilistic response spectral model withspatial correlation on the bedrock of each site is developed such that the amplification of ground motions at each site due to subsurface structure canbe reflected into the seismic risk for a building portfolio. This paper also presents a case study for a building portfolio composed of twenty
imaginary buildings in Sendai area to verify the features of the methodology.
Keywords: Amplification characteristics of subsurface structure, Response spectrum method, Seismic risk, Spatial correlation, Building portfolio��������������������������������������

��������������������������������� ���������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������� ������������������������������������������������

���������������������������1)�4)

1)

3)

��������� ��������������������������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������5)�����������������������������������������������������������6)��������������������������� �K-������������������������������

NET�KiK-net�����������������������

�������� 8)���������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 9)7)�����������������������������������������������������������

���������������������������

������������������������������

����������������������������
＊鹿島技術研究所

研究員・工修������������������������������

Research Engineer, Kajima Technical Research Institute, M. Eng.

* 鹿島技術研究所
��������������
上席研究員・工博ResearchTechnicalResearchResearchInstitute,Institute,M. Eng.Dr. Eng.
ChiefEngineer,
Research KajimaEngineer,Kajima Technical** �������� ��������Chief Research Engineer, Kajima Technical Research Institute, D. Eng.

＊＊− 511 −1������������������������������������������������������������bg��������������������������������������������������� Bi T ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� Bi T ����������������������������������������������������������������������������������������������������������

���� Bi T ������������ Ai ����� � L ���������������������������������. �������������������������� � L � 10Ai � A � i � 1,� , N �(3)�������������������������������bgbg

����������������������������

����������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������ A ����������������������������������������������

������� A ����� p a ��������������

������������������������������

�������� K ����� (2) �� (3) ��������������������������������bg������ i ������������� K ���������bg��� bik T � ak bM(i )bT g � k � 1,�, K �������� p ba g � pAkk��� ���������������������������������������� 10) ���� 50 ������� ������� 5% ������������������������� ��������������������������������������������������� � ��� �2 � ��������������������������� Z ��������������������������������

��������������� N ������������ Wi���� � 2 � �����������������������

� i � 1,� , N �������������������������

�������������� 1.0 ��������������NZ � � Wi(1)i �1��������������������������������������������������������������� � ������������������������ ������������bg������������������������������

�� i ������ pk ���������������� bi k T������������������������������

������������������������������

������������� Wi ������

�������� si k T �������������������bgbg

� ������������� Wi ��������������� � � �� � � � � �� � � � � �� � pk � � � �� si k T �������������������������������

bi k T ���������������� pk ���������������������������������������

����� si k T � i � 1,� , N ����������������

������������������������������

������������������������������bgbg

������������������������������������������������������������

������������������������������

1��������������������������������������������������������
������
pK���������������������������� ������������������

������������������� 2 E ���������������������������������������

������������������������������. �����
��������������������� � T � 10bg
B bT g � A b bT gii M(i )(2)bT g �
��������������������������� B bT g���� Ai ������������� 1 ������ bM��������������
����

pK�T���
���

p1

�L������
�����

pK�T��

�

p1

�

(i )

i− 512 −p1

����

���
�

������������������������ � T ������� Bi T ������������

�p1����������������������������

���������������� i �������������pK�� �� ��������������������2���� ���������������������������������������������

bg��������� si k T �����������������������������������������������

��������������3)���������������������������

������������ wi k ���������� wi k �������������������������������

��� pk ������������������� (1)�����

��������������������������������������

�����������

Nzk � � wi k(4)4)

������� j � t ����������� pE( j)bt g �����t ������������������������� t ��������������������5)������������Pj Z � z ; t � pE( j)���� 4) ��������������������������������������������������

bt g � pzk � z(5)k6)

������������������������7)���� 6) ����������������������������������� zk � z ��� zk � pk ������������������������������������������������������������8)������ t �����������������������nP Z � z ; t � 1 � � 1 � Pj Z � z ; ts(6)���� 4)� 7)���������������������
�����������������9)���������������������j����������������������������
���������������������������

i �1���� 2)� 8)���������������������
���������������������������������
���� ������� ���� �������������������� 2 ��������� ������������������������������������������������

������������������������������1)����� 20km�����������������������

�������������������������������������2)������������������������������� �������� ������������������������������������� �����������������������������������
���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 11)�� 12)����������
����� 1������������������������3� �� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �� ���������� �� ����������− 513 −3��������������� ������������������������������ �����������������������������

��� Noda et al.13)���������������������� 9) ������������������ 0.05s�� 5s������

������� 14) ������������������������� �����13)������� Noda et al. �����������2.0�����

������

����������� � � 0.5 ���������������

20 ���������������� 3 �� 6 ��� 9 �����

������������������ �2 � ���� 21 ����� RC�������������������������6�����������

��������������������������� Tri-���� ������������linear ��������� 2 ������������� Cy ��������

���� Ry �������� Ru �� 2 ������������
����������7�������� 2�������������������������������������������������������������������������������������� 15)������������������ 3���������������������������� 12) �������������������������������������������� 16) ���� Vs=700m/s � 1300m/s �� 2000m/s � 3 �� Vs=3000m/s��������

��������������������� 3 ��������

������

����� 8 ������������������������

������������� 17) ���� Ry �������� 2��������� S��������������������

�������������������������� 8 ������ 4��� 4����A-A’����5������������5������ 8 ������������������������

�������������������������� 4 �������� 18)������������������������

������������������������������

�������������������������������

�������������������� 5 ���������

������ Ry ��������� Ru ������������

����������������� 80m�����������

������������������������ 0 �����

���������������������������

����� 25 �� /m2 ��������������������
���������

�����������

���� �� ������ S ������ �� ��������� �� ���������������
����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �� A-A’������������������

− 514 −����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �� �����

�������������

������� ���� ����� ���� ���� ���������� �� �������������4������������������������������

������������������������������

����� 5 ������������������������

������������������������������

�� 8 ����������������������������

������������������������������
�������������� 11���������������

���� ����

��� 30 ����� 10-1 �� 10-3 ���������������� �� 30������20�������������������

� 12 ����� 12 ������������ 30 ����� 10-1 ����� 9 ��������������������������

����������������������� 10-3 �����

���������������������� 8 ��������

������������������� 10�����������

��������������� 5 ������������� 20���������

�������������100������� 9��� 30����� 10-2 ����� 10 ���������������������
���� 30 ����� 10-2 ����� 10 ������������
�����������������������

��������������������
����������� �������������������
�����������������������

���� �������������������������������������������������
����������� ��� �� ��������������������� ������ �������������� ���������������� 10(1) �� (2) ����������������������

���� ���������

����������������������� 0.5s������ ��� ������������� 0.5s���������������������������10���������

���� 30 ����� 1% ����������������������

����������������������������������
����� 10 ��������������������� 9 ��������������������������������������������������������������������������
���������

����������� 10��� 30������ 99%������

������������

������������������������������
�������������������������������

����������

��-1�������������������������������

����������������������������
������� 11�����11����������������

��������
����=10������������

����� ���������-3-1

����=10����������

����

�

����
�������

�������

-3

����=10����������

����

�

��
�
�
�

����������
����=10�����������������������������������

���� �����������������������

� 11� �������������

������������������������������

������������������������������� �����������������������������19)������

���������������������������������������� � � � � � � � � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �������� � � � � � � � � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ������������������������������������

���� ���������� ���������������������������������������� ��� 30 ����� 10-1 �� 10-3 ��������

− 515 −

5������������������������������

������������������������������

����������������������11� 20�����

� B����������������������������

������������������������������

����������� 0.65�����������������

������������������������������

��������������������� 0.25%������

������������������������������

����������� 1% �����������������

����������������������������

���� 14 � (1) �� (2) �������������������

���������30��������������������

���������������������������� B�������������������������������

���� 15�������������������������

������30�����������������������

������������12�������15� 16�17�����

��������������������������

���������������������������14������ ��������������������

������������������������������

���������� 10 ���������� 10 ������

����������3������5�� 15�����������

������������������������������� �� ���������� A��� B�

� 10������10�������������3�� 4�� 6�� 3
�� 9�� 3�������������������� 13�������������
���
���
���
����
����
����

� 13����������������������������
������������������������������
� 30 ����� 10-2 ���������������������
������������������ 30 ����� 10-2 ���������������������������������

��
����

���������������
���������������������������������������������������������������������������������

����������

���������������������������� 5 � 6 � 7 ����������� A �� 3 �������������� 15 �

16 � 17����������� B���������������

��������������������������

���� �� A���� 5� 6� 7������������������������
����������

���������

������
����������������

�������������

6�7���������������15�16�17��������������
����

��

���
���

���� 20 ���������������������� 5 �

�

���

��

� ��� ��������������������������

���� ���������������

���

���

������

���� ��������������������

������������
���������������������
��
�����
���
���
���
���
���
�����
���������
���������
���������

�������������

�������������������������������������������
���������
����������������������������������������������
����������������
��������������������

�� B���� 15� 16� 17�5�15�3�������6�16�6�������7�17�9����� ��� ������������������

����� A���� B���������� 3���������

����������������������B����������12)������������������
������������������������14�����

�������������������������15����������20)����������������������

�������������� A ���� B ����������

�� 5% ��������������������������

����� 16� A����������5� 6� 7� B�������

14�����������������������������

��� 15� 16� 17����������������������

��������������������� 5% �������

������ 0.2s� 0.5s� 1.0s�� 2.0s�������������

�������� 14������������ A��������

������������������������������

������������������������������

������������ pk � k � 1,� ,21 ����������

���� B�������������������������

�����������15������������������

− 516 −6�������� 1.0s �� 2.0s ����������������

���� ������������

���������������� 14�������������� �����������������������������������������������������������

������������������������������

��������������� 0.5s�������������

�������������������������������������������������������������

������������������������������

� 16 ������ A �������� B ������������

������������������������������

������� 3������������������ .

������������������������������
�������������������������������������������������������� �������������������������������������

��������������������������������������������������������
������������������������� 19 ��� B����������������� 19�������������

����������������������������
����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������� ��� �� A �� B ����� ��� �� A �� B ���������������

�����������

����������������� A������������
��������������������������� ��� 20��������������������������

�������� 17 ������������� 0.5s�� 1.0s�������������������������������

����������������� 18 �����������

������������������������������

�������������� 17���������������

�� 20���������������������������

� B������������ 18 ���������������

������������� Wi ���������������

������������������������������

���������� Wi ������������������

����������������������� A �� 6 ����������������������������������

�� B�� 3������������������

������������������������������

��������������������

���

���
���������
���������
���������

����

����

����

�

���

����

����

����

����

����

����

����

����

����

�������������

���������

���������

��������

������������������� �

����

�����

�����

�����

����������

����������������������

�������������

���������

�������� �� B���� 15� 16� 17������������������������������

����� ��� ����������������������������

����������������������

��������

��������� �� A���� 5� 6� 7�

��������� 0.5s� 1.0s����������

����

����

����

���������
���������
��������������� ��� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 3 �����������������

���� 6 ���������������������

���� 9 �� ��� �����������������������������������− 517 −7������������������ Y���������������� 21����������������������������1)��������������������������������������������������11��pp.275-278�2000.12.

�������������������������������������������������������������2)

M. Achiwa, M. Sato and M. Mizutani�Seismic Risk Assessment Procedures
for a System consisting of Distributed Facilities – Part three – Insurance

� 20 ��������������������������

Portfolio Analysis, Structural Safety and Reliability ICOSSAR ‘01, 2001.

�������������������� 30 ����� 10-2 ��3)�����, �������������������������� � � � � � � � � � � � , � � � � � � � � � � � � , � 552 � ,������������������������������pp.169-176, 2002.02

�� 30 ����� 10-2 ��������������������-2��������� 30 ����� 10 �������������4)���, ����, ����, ������������������5)����, ��������������������������6)

���, �����, ���������������������

�����, �11�������������, pp.2349-2354, 2002.

������������������������������������������14�����������������

����, ������������, No.565, pp41-48, 2003.03.

������������������������������

����������������, ������������,�����������������������������No.600, pp203-210, 2006.02.

������������������������������������������������������������7)

����, �������������������2�������8)

����, ����, ����, �����������������

���������, �������, No.49B, pp.1-8, 2003.03.

�������������������������������������������������������������������������������, �����������������������������������������

�, No.591, pp.25-33, 2005.05.
9)���������������������������������, ����������������������������������������������, �����������������������������������������

�, No.583, pp23-30, 2004.09.

���������������� 21�������������10)�������������������������������������������������������������
�����, �������������, �275�, 2005.08.

����������11)��� ���������������������������, 2007.

12)������14���������������, 2002.

13)

Noda, S., et al.�Response spectra for design purpose of stiff structures onrock sites, Proc. of the OECD-NEA Workshop on the Relation between����������������������������

Seismological Data and Seismic Engineering Analyses, Istanbul, pp.16-18,

������������������������������October 2002.

������������������������������14)�������������������������������������������������������������
�������������������������������

������������������������������

����������B-2�pp.539-540�2005.09.

��������������������� 20��������15)���������������������16)����������������������, ��16�

17)���������������������������������������������������������������������, ���������2005.02.

������������������������������18)�������������������������������19)

Ohno, S., et al.�Revision of attenuation formula considering the effect of��������������������������������������������Vol.50B�pp.149-154�2004.

������������������������������

fault size to evaluate strong motion spectra in near field, Tectonophysics,������������������������������

Vol.218, pp.69-81, 1993.

������������������������������20)�����������������������������

������������������������������������������

�����������

������������������������������������

��

2002��������������pp.651-656�2002.11.

�������������������������������������

�������������� ����������������������������������������, ��60�������������

��������

��������

���� 30 ����� 10-2 ����������� ��� ���������������������� ��� �����������������
（2007年 6 月 6 日原稿受理，2008年 1 月 8 日採用決定）− 518 −8