自治体の震度情報による地震被害評価の精度向上に関する研究

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研究目的:地震発生時に自治体などで収集されている計測震度の情報は構造物の被害状況を把握する上で重要な指標となる。しかし、計測震度は必ずしも実際の構造物被害と対応していないことが、近年、発生した地震の調査で報告されている。これは計測震度では地震動において構造物に大きな被害をもたらす周期帯を十分に考慮できていないことによる。上記の問題を改善するために、地震波形を用いた構造物の被害評価手法が提案されている。しかし、現在の自治体の震度情報ネットワークシステムでは地震波形を収集するシステムが十分に整備されていないため、自治体で地震波形を用いた被害評価手法を適用することは難しい。本研究では地震波形を用いずとも、現行の震度情報ネットワークで収集されている計測震度や最大加速度を用いることにより、構造物に甚大な被害をもたらす地震動の周期帯を考慮した構造物の被害評価手法を構築する。上述の手法によって、自治体の震度情報による地震被害評価の精度を向上させることを本研究の目的としている。研究方法:一般的な木造家屋をモデル化し、限界耐力計算によって、木造家屋の損傷度と相関のある層間変形角を計算した。地震波形ごとに木造家屋モデルの層間変形角を計算するとともに、計測震度と最大加速度を求めた。また、計測震度や最大加速度に比べて周期の長い地震動と相関の高い地震動指標を計測震度と最大加速度から算出した。なお、同一の地震波形について、耐力が異なる3つの木造家屋モデルに対して、それぞれの層間変形角を求めた。研究成果:地震動指標と木造家屋の層間変形角の対応を調べたところ、木造家屋の耐力が低い場合は計測震度と最大加速度を組み合わせた指標が層間変形角との相関が最も高く、耐力が高い場合は計測震度が層間変形角を評価する指標として、最も適していることが明らかになった。