基礎底面の上部に複数の質点が配列された建屋モデルが支持地盤上に設けられ、前記基礎底面に対し、該基礎底面を鉛直方向に支持する複数の鉛直ばねが並列的に設けられるとともに、該基礎底面を水平方向に支持する複数の水平ばねが並列的に設けられた解析モデルを用いた地震応答解析方法であって、前記鉛直ばねは、基礎底面と支持地盤との剥離を考慮したつなぎばねと、支持地盤の非線形性を考慮した非線形モデルとを直列に連結して構成され、前記水平ばねは、基礎底面と支持地盤との摩擦を考慮したつなぎばねと、支持地盤の非線形性を考慮した非線形モデルとを直列に連結して構成されていることを特徴とする地震応答解析方法。前記建屋モデルの一部が前記支持地盤に埋め込まれ、埋め込まれた部分に相当する前記質点に対し、水平方向に側方ばねが設けられた解析モデルを用いた地震応答解析方法であって、前記側方ばねは、支持地盤の非線形性を考慮した非線形モデルによって構成されている請求項1記載の地震応答解析方法。前記支持地盤に埋設された前記基礎底面に対し、建屋側面と支持地盤との摩擦を考慮した鉛直摩擦ばねが設けられている請求項2記載の地震応答解析方法。前記建屋モデルが前記支持地盤の上層の埋戻し地盤によって埋め戻され、埋め戻された部分に相当する前記質点に対し、水平方向に埋戻し側方ばねが設けられた解析モデルを用いた地震応答解析方法であって、前記埋戻し側方ばねは、埋戻し地盤の非線形性を考慮した非線形モデルによって構成されている請求項1~3いずれかに記載の地震応答解析方法。前記非線形モデルは、支持地盤又は埋戻し地盤の履歴特性を考慮した双曲線モデルである請求項1~4いずれかに記載の地震応答解析方法。上記非特許文献5では、地盤の回転ばねの非線形特性について分析し、その非線形特性を反映できる簡易な解析モデルを提案した。その概要について説明すると、社団法人日本電気協会発行の原子力発電所耐震設計技術規程以下、JEAC46012008という。によれば、地盤の回転ばねに浮き上がり非線形を考慮した解析法として、基礎浮き上がり時の地盤ばねの剛性及び減衰を以下の方法により評価している。基礎底面の回転ばね剛性の復元力特性モーメント-回転角M-θ関係は、次式に基づいて曲線近似される。ここで、M:転倒モーメントM0:浮き上がり限界転倒モーメントM0=WL/αθ:回転角θ0:浮き上がり限界回転角θ0=M0/KRW:建屋重量L:基礎幅α:地反力分布に応じた値三角形分布=6、従来法の剛板分布=4.7また、基礎底面の回転ばねの減衰係数CRRは、次式に基づいて評価できる。ここで、η:接地率次式参照ここで、CR0:初期減衰係数基礎浮き上がりを考慮した基礎底面の回転ばね剛性の復元力特性スケルトンカーブの概念図は、図7の回転ばねの枠内に示す通りである。このように、JEAC46012008では、回転ばねの非線形特性のうち骨格曲線を規定しているのみで、回転ばねは履歴を描かず、骨格曲線上を往復するようなモデルとしている。ところが、支持地盤として弾性体でない材料を採用した場合などにおいて、地盤の非線形性の影響を受けて実際には大きな履歴曲線を描くことが実験的に確認された。従って、解析精度の高度化のためには、実験で得られたように回転地盤ばねの履歴特性を考慮することが重要である。そこで、上記非特許文献5では、このような非線形性を反映できる簡易な解析モデルとして、SRモデルの回転ばねを水平方向に離散化した複数の鉛直ばねに置き換え、各鉛直ばねとして、浮き上がりを表現する離間を考慮したつなぎばねと、支持地盤の剛性の履歴特性を表現する双曲線モデルとを直列に連結したばねを用いた解析モデルを作成した。そして従来のSRモデルと新たに作成した解析モデル以下、離散鉛直ばねモデルという。のそれぞれについて、所定の地震波を入力して応答解析を行い、実験結果と比較した。その結果、実験結果と解析結果の加速度波形を比較すると、従来のSRモデルJEAC46012008では、図11に示されるように、地震波の主要動より前はよく対応しているが、主要動以後の極大地震動が入力された後は実験結果と大きく異なった波形となった。この実験結果と解析結果との差異は、主要動以後の構造物は転倒モーメントが大きくなり基礎浮き上がりが生じているが、JEAC4601の回転地盤ばねでは減衰係数が接地率に応じて低減するため、実験で得られた減衰に比べ著しく小さくなっていることが要因と考えられる。一方、離散鉛直ばねモデルでは、図11に示されるように、上記SRモデルと比較すると主要動以後も実験結果にかなり近づいたものの、実験結果との対応はまだ不十分であった。そこで本発明の主たる課題は、実機の挙動を忠実に再現できる地震応答解析方法を提供することにある。上記課題を解決するため、発明者等は鋭意研究を重ねた結果、図6相対水平変位の波形を参照に示されるように、実験において、構造物頂部の相対水平変位が、埋め戻しが無い場合同図6の、埋め戻しがある場合同図6の、埋め戻し及び埋め込みがある場合同図6のの何れのケースにおいても観測されているため、大地震時には地盤と構造物との間にすべりを生じていることに着目した。特に埋め戻しが無い場合には、図6の相対水平変位の波形に示されるように、構造物の相対水平変位が大きく、片側に残留してすべりが生じていた。そこで請求項1に係る本発明として、基礎底面の上部に複数の質点が配列された建屋モデルが支持地盤上に設けられ、前記基礎底面に対し、該基礎底面を鉛直方向に支持する複数の鉛直ばねが並列的に設けられるとともに、該基礎底面を水平方向に支持する複数の水平ばねが並列的に設けられた解析モデルを用いた地震応答解析方法であって、前記鉛直ばねは、基礎底面と支持地盤との剥離を考慮したつなぎばねと、支持地盤の非線形性を考慮した非線形モデルとを直列に連結して構成され、前記水平ばねは、基礎底面と支持地盤との摩擦を考慮したつなぎばねと、支持地盤の非線形性を考慮した非線形モデルとを直列に連結して構成されていることを特徴とする地震応答解析方法が提供される。上記請求項1記載の発明では、建屋モデルの基礎底面を水平方向に支持する水平ばねとして、基礎底面と支持地盤との摩擦を考慮したつなぎばねと、支持地盤の非線形性を考慮した非線形モデルとを直列に連結した解析モデルを用いているため、前記つなぎばねによって地盤と構造物との間に生じるすべりが解析結果に反映できるようになり、実機の挙動が忠実に再現できるようになる。また、基礎底面を鉛直方向に支持する鉛直ばねとして、基礎底面と支持地盤との剥離を考慮したつなぎばねと、支持地盤の非線形性を考慮した非線形モデルとを直列に連結したものを並列的に設けた解析モデルを用いているため、主要動以後の構造物に大きな転倒モーメントが作用することによって生じる基礎浮き上がりについても解析結果に適確に反映でき、実機の挙動が忠実に再現できるようになる。請求項2に係る本発明として、前記建屋モデルの一部が前記支持地盤に埋め込まれ、埋め込まれた部分に相当する前記質点に対し、水平方向に側方ばねが設けられた解析モデルを用いた地震応答解析方法であって、前記側方ばねは、支持地盤の非線形性を考慮した非線形モデルによって構成されている請求項1記載の地震応答解析方法が提供される。上記請求項2記載の発明は、支持地盤への埋め込みがある場合の地震応答解方法について規定したものであり、埋め込み部分に相当する質点に対し水平方向に側方ばねを設け、前記側方ばねが、支持地盤の非線形性を考慮した非線形モデルによって構成された解析モデルを用いた地震応答解析方法としたものである。このため、支持地盤の履歴特性などを含めた非線形性が解析結果に反映でき、実機の挙動を忠実に再現できる地震応答解析方法が得られるようになる。請求項3に係る本発明として、前記支持地盤に埋設された前記基礎底面に対し、建屋側面と支持地盤との摩擦を考慮した鉛直摩擦ばねが設けられている請求項2記載の地震応答解析方法が提供される。上記請求項3記載の発明では、支持地盤への埋め込みがある場合に、支持地盤に埋設された基礎底面に対し、建屋側面と支持地盤との摩擦を考慮した鉛直摩擦ばねを設けた解析モデルを用いることによって、建屋側面と支持地盤との間に生じる摩擦が解析結果に反映でき、実機の挙動がより忠実に再現できるようになる。請求項4に係る本発明として、前記建屋モデルが前記支持地盤の上層の埋戻し地盤によって埋め戻され、埋め戻された部分に相当する前記質点に対し、水平方向に埋戻し側方ばねが設けられた解析モデルを用いた地震応答解析方法であって、前記埋戻し側方ばねは、埋戻し地盤の非線形性を考慮した非線形モデルによって構成されている請求項1~3いずれかに記載の地震応答解析方法が提供される。上記請求項4記載の発明では、埋め戻しがある場合について規定したものであり、埋め戻された部分に相当する質点に対し、水平方向に埋戻し側方ばねを設け、この埋戻し側方ばねが、埋戻し地盤の非線形性を考慮した非線形モデルによって構成された解析モデルを用いている。請求項5に係る本発明として、前記非線形モデルは、支持地盤又は埋戻し地盤の履歴特性を考慮した双曲線モデルである請求項1~4いずれかに記載の地震応答解析方法が提供される。上記請求項5記載の発明では、非線形モデルとして、支持地盤又は埋戻し地盤の履歴特性を考慮した双曲線モデルを用いることにより、各地盤の履歴減衰を考慮している。以上詳説のとおり本発明によれば、実機の挙動を忠実に再現できる地震応答解析方法が提供できるようになる。以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。本実施の形態では、実験モデルを用いた加振実験の結果と、その実験モデルを模擬した解析モデルによる解析結果とを比較し、本発明に係る解析モデルの優位性について実証する。実験の概要先ずはじめに、原子力発電所建屋などの構造物を地盤上に設置した実験モデルを用いた加振実験の概要について説明する。実験装置は、図1に示されるように、支持地盤2及びその上層に必要に応じて埋戻し地盤3を入れた土槽1を加振台に固定し、前記支持地盤2の中央部に構造物4を配設したものである。加振機としては、水平一軸方向の遠心振動台を用いた。前記土槽1は、加振方向長さ70cm、幅22cm、高さ30cmの内容積を有し、支持地盤2と、その上層に必要に応じて埋戻し地盤3とが所定の高さで入れられている。図1に示される例は、粘土地盤、埋め込み有り、埋め戻し有りの場合であり、支持地盤2粘土が高さ26cm、その上層に埋戻し地盤3が高さ5.25cmで入れられている。なお、構造物4の埋め戻し埋め込み有りの場合を含むの高さは、構造物4の高さの半分とした。なお、図1及び図2に示される括弧内の長さは、1g場に換算した長さである。前記構造物4は、図2に示されるように、10cm角、高さ20cm、質量4.7kgの直方体形に形成された鋼製の剛体であり、重心が底面から131mmの高さになるように調整されている。図1に示されるように、前記構造物4の頂部には、垂直方向の加速度を計測する加速度計SAV01、SAV02及び垂直方向の変位を計測する変位計DV01、DV02が設けられ、構造物4の側面には、水平方向の加速度を計測する加速度計SAH01、SAH02及び水平方向の変位を計測する変位計DH01、DH02が設けられている。また、地盤材料2中には水平方向の加速度を計測する加速度計AH01~AH08及び垂直方向の加速度を計測する加速度計AV01、AV02が設けられている。更に、図2に示されるように、構造物4の底面及び地盤中への埋め戻し埋め込みがある場合には地盤中の側面にそれぞれ複数の土圧計が配置されている。前記加速度計としてはCBC株式会社製の圧電型加速度計111BWを用い、変位計としては株式会社キーエンス社製のレーザ変位計LB-01を用い、土圧計としては株式会社共和電業社製のひずみゲージ式圧力計PS-10KDを用いた。各加速度計、変位計、土圧計は、図示しない記録装置及び解析装置に計測信号を電送可能に接続されている。加振実験では、図3に示されるように、支持地盤2の種類砂:S、粘土:Cと埋め込み埋め戻しの有無埋め込み埋め戻し無し:N、埋め込み有り:E、埋め込み埋め戻し有り:EEによって分類された5つのケースについて、25g場で振動台実験を行った。支持地盤2としては、砂乾燥砂、相対密度Dr=90又は粘土を使用し、埋戻し地盤3としては、乾燥豊浦砂相対密度Dr=50を使用した。構造物4の鋼材面と支持地盤2砂、粘土との静的な摩擦係数は、1g場での水平載荷試験からそれぞれ、砂0.20、粘土0.47であった。また、支持地盤2が粘土の場合の地盤のせん断波速度分布及び地盤の密度分布は、図4に示される通りである。せん断波速度は、パルス波加振による加速度波形から、地盤密度は、実験終了後に切り出した粘土試料からそれぞれ評価した。図4に示されるように、せん断波密度は、深度方向に大きくなり、埋戻し地盤3で100~130m/s、支持地盤2ではややばらつくが200m/s程度であった。支持地盤2の密度は、深度方向に直線的に大きくなる傾向にあり、平均では1.75g/cm3程度である。なお、埋戻し地盤3の密度は、1.45g/cm3である。入力波としては、新潟県中越沖地震における柏崎原子力発電所構内の観測波柏崎波を、図3に示す範囲で最大加速度を調整して用いた。図5は、この入力波を入力したときの支持地盤2中図1に示す加速度計AH06の水平加速度の時刻歴波形である。実験の結果、この入力波を入力したときの構造物4の接地率は、図3に示す範囲内であった。各ケース名は、埋め込み埋め戻しの有無N、E、EE、支持地盤2の種類砂:S、粘土:Cに、10cm/s2刻みで丸めた入力波の最大加速度値を付して表した。例えば、埋め込み埋め戻し無しとした支持地盤2が粘土であり、入力波の最大加速度値が480cm/s2の場合、NC480と表記する。上述の加振実験の結果について、構造物4頂部の水平加速度SAH01垂直加速度/2、構造物4直下の支持地盤2に対する構造物4頂部の相対水平変位DH01、回転角/Lの2回積分、L=175cm、構造物4底面中央右端部の土圧、入力加速度AH01の時刻歴の10秒間を1g場に換算したものを、図6に示す。なお、土圧は動的応答成分と静的成分の和である。この結果、粘土地盤、埋め込み無し、埋め戻し無しNC480、粘土地盤、埋め込み無し、埋め戻し有りEC450、及び粘土地盤、埋め込み有り、埋め戻し有りEEC530のいずれの場合にも、相対水平変位が計測され、構造物4と支持地盤2との間で水平方向にすべりが生じていることが明らかとなった。特に、埋戻し地盤3が無いNC480では、構造物4の相対水平変位が大きくなり、片側に残留してすべりが生じている。また、支持地盤2への埋め込みが無いNC480、EC450では、構造物4の水平加速度の増加に伴い、構造物4の上下動上下加速度、回転角が励起されている。構造物4の底面中央右端部の土圧が大きく、図示しないが反対側底面中央左端部の土圧が零となっているため、構造物4の回転に伴う片側の浮き上がりが生じていると判断できる。解析の概要次に、上記実験モデルを模擬した解析モデルを作成し、上記実験結果とを比較した。本解析では、地盤の回転ばねに浮き上がり非線形を考慮した解析モデルとして、上記[発明が解決しようとする課題]の欄に記載した通り、JEAC46012008に基づく従来のSRモデル50図7と、同じく上欄に記載した通り、上記非特許文献5において提案した離散鉛直ばねモデル60図8と、本発明に係る解析モデル10図9、図10とを用いて解析を行った。従来のSRモデル50は、図7に示されるように、基礎底面51の上部に複数の質点52、52...が配列された建屋モデル53に対し、前記基礎底面51を回転支持する回転ばね54が設けられるとともに、前記基礎底面51を水平方向に支持する複数の線形水平ばね55、55...が並列的に設けられている。離散鉛直ばねモデル60は、図8に示されるように、基礎底面61の上部に複数の質点62、62...が配列された建屋モデル63に対し、前記基礎底面61を鉛直方向に並列的に支持する複数の鉛直ばね64、64...が並列的に設けられるとともに、前記基礎底面61を水平方向に並列的に支持する複数の水平ばね65、65...が並列的に設けられ、前記鉛直ばね64はそれぞれ、基礎底面61と地盤との剥離を考慮したつなぎばねと、支持地盤の非線形性を考慮した双曲線モデルとを直列に連結して構成したものであり、前記水平ばね65はそれぞれ線形ばねとされたものである。本発明に係る解析モデル10以下、本解析モデル10というは、図9に示されるように、埋め込み及び埋め戻しが無い場合には、基礎底面11の上部に複数の質点12、12...が配列された建屋モデル13が前記支持地盤2上に設けられ、前記基礎底面11に対し、前記基礎底面11を鉛直方向に支持する複数の鉛直ばね14、14...が並列的に設けられるとともに、前記基礎底面11を水平方向に支持する複数の水平ばね15、15...が並列的に設けられている。なお、前記基礎底面11は剛体又は弾塑性体のいずれでもよいが、本解析では剛体としている。前記鉛直ばね14は、基礎底面11と支持地盤2との剥離を考慮したつなぎばねと、支持地盤2の非線形性を考慮した非線形モデルとを直列に連結して構成したものである。また、水平ばね15はそれぞれ、基礎底面11と支持地盤2との摩擦を考慮したつなぎばねと、支持地盤2の非線形性を考慮した非線形モデルとを直列に連結して構成したものである。また、埋め戻しや埋め込みがある場合には、図10に示されるように、埋設された部分に相当する質点12a、12aに対し、水平方向の側方ばね16が設けられている。この側方ばね16は、支持地盤2埋戻し地盤3の非線形性を考慮した非線形モデルとされている。前記非線形モデルは、支持地盤2又は埋戻し地盤3の履歴特性を考慮した双曲線モデルであることが好ましい。また、支持地盤2への埋め込みがある場合、支持地盤2に埋設された基礎底面11に対し、構造物3の側面と支持地盤2との摩擦を考慮した鉛直摩擦ばねを設けることが好ましい。本解析モデル10及び離散鉛直ばねモデル60では、鉛直ばね14、64は、応力一様分布を仮定して、振動方向に23個のばねに分割した。また、双曲線モデルの極限地盤反力Pmaxは支配面積に6cuを乗じた値とした。粘性土のせん断強度cuは、一軸圧縮強度quの1/2cu=qu/2、qu=150kPaから求めた。なお、従来のSRモデル50では、簡単のため、上下動や上下と回転ばねの連成項は無視し、P-δ効果も考慮しないこととした。解析では、上述のSRモデル50、離散鉛直ばねモデル60及び本解析モデル10についてそれぞれ、地震波柏崎波を入力したときの構造物4の応答解析を行った。この実験結果と解析結果との比較を図11及び図12に示す。図11は構造物4頂部の水平加速度の時刻歴波形の比較であり、図12は構造物底面の回転角と転倒モーメントの関係図の比較である。また、は従来のSRモデル50を用いた場合、は離散鉛直ばねモデル60を用いた場合、は離散鉛直ばねモデル60を用い、実験結果から鉛直ばね64の極限地盤反力Pmaxをこれまでの2倍に見直した場合、は本解析モデル10を用いた場合である。図11に示されるように、従来のSRモデル50を用いた場合、地震波の主要動より前の加速度波形はよく対応しているが、主要動以後の極大地震動が入力された後は実験結果と大きく異なった波形となった。この実験結果と解析結果との差異は、主要動以後の構造物4は転倒モーメントが大きくなり基礎浮き上がりが生じているが、従来のSRモデル50の回転地盤ばね54の減衰係数が接地率に応じて低減するため、実験で得られた減衰に比べ著しく小さくなっていることが要因と考えられる。図11に示されるように、離散鉛直ばねモデル60を用いた場合、従来のSRモデル50と比較すると主要動以後も実験結果にかなり近づいたものの、実験結果との対応はまだ不十分であった。また、同図11及び図12に示されるように、離散鉛直ばねモデル60について実験結果から鉛直ばね64の極限地盤反力Pmaxをこれまでの2倍に見直した場合でも、特に図12に示されるように、解析結果では実験結果より回転角や履歴面積が大きくなる傾向にあった。これに対し、図11及び図12に示されるように、本解析モデル10を用いて解析を行った結果、加速度の時刻歴波形がとてもよく一致するとともに、回転角-転倒モーメントの関係もよく一致している。このため、本解析モデル10は、実機の挙動を忠実に再現でき、地震応答解析モデルとして大変有効であることが実証できた。また、図3に示される各ケースNS、ES、NC、EC、EECについて、本解析モデル10を用いた場合の実験結果と解析結果の比較を図13~図15に示す。図13は、構造物4頂部の水平加速度の時刻歴波形を比較したものであり、図14は、構造物4頂部の垂直加速度の時刻歴波形を比較したものであり、図15は、基礎底面の回転角-転倒モーメントの関係を比較したものである。図13~図15に示されるように、本解析モデル10を用いた解析結果は、何れのケースにおいても実験結果と精度良く対応している。