JP3852876B2

JP3852876B2 - Simulated ground motion creation method and apparatus, and recording medium recording simulated ground motion creation program

Info

Publication number: JP3852876B2
Application number: JP14599897A
Authority: JP
Inventors: 秀幸村山; 俊雄本間; 芳夫高崎
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JPH10320449A

Description

【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for creating simulated ground motion, and a recording medium on which a simulated ground motion creation program is recorded, and more particularly, a method and apparatus for artificially creating ground motion using a mathematical model that reflects actual ground motion characteristics, and The present invention relates to a recording medium on which a simulated earthquake motion creation program is recorded.
[0002]
[Prior art]
In recent years, when performing dynamic seismic design of structures, the seismic motion that will occur on the site ground is artificially created, and the response of the structure is calculated using this simulated seismic motion as the input seismic motion. From this, each member constituting the structure is designed.
[0003]
Conventionally, as a method of creating a simulated ground motion used for dynamic seismic design of such a structure, the following procedure is generally performed. That is, first, an active fault having a radius of 100 km, for example, is selected from the data collected by the operator centering on the site where the structure is to be constructed, and the site on which the structure is to be constructed from the selected active fault is greatly affected. The active faults that are considered to be affected are picked up, and then, among the picked up active faults, the active faults for actually estimating the earthquake motion are determined with reference to the materials. Then, basement incident wave seismic motion due to active faults, that is, velocity response spectrum of basement incoming wave from the target earthquake's magnitude and source distance or each parameter of target active fault, ”Based on.
After that, by applying the selected input earthquake to the ground model and analyzing the wave propagation, a simulated earthquake motion on the site surface or an arbitrary formation is created. Here, the output data includes maximum acceleration / maximum velocity / maximum displacement, waveform response spectrum, shear strain distribution, change in stiffness / damping / shear wave velocity, transfer function, and the like.
Also, when creating simulated ground motion, in order to model the ground of the site up to the base of the earthquake, a ground structure of several tens of meters to several kilometers of ground around the site is assumed based on a literature survey of the ground structure around the site, Based on the survey results of the site ground, the relationship between the layer thickness of the surface layer up to several tens of meters, shear wave velocity, density, damping constant, layer shear strain and shear stiffness ratio, damping, It is necessary to create a ground model of the site ground including the ground surface to the earthquake base.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since such a conventional method of creating simulated ground motion is usually performed using a computer, it is necessary to observe the data of the active fault to estimate the ground motion prior to the execution of the simulated ground motion. It is necessary to input the parameters of magnitude and epicenter distance and data for creating ground model by operating the keyboard.
Therefore, in this method, it takes a lot of time and effort to input various data necessary for creating the simulated earthquake motion, and input errors are likely to occur. Moreover, the conventional simulated ground motion creation method is complicated in its operation procedure, so if you are not a professional engineer, you must accurately create and evaluate simulated ground motion that reflects the characteristics of the actual ground motion on the ground of the structure. I can't.
[0005]
Moreover, in the current situation where the strength of structures against earthquakes has become a problem as in recent years, seismic motions that will occur on the ground where the structure is constructed are artificially created, and this simulated ground motion is used as the input seismic motion. When calculating the response of an object and trying to design each member constituting the structure from this calculation result, only a specialized engineer is asked to create a simulated earthquake motion that matches the site ground of the structure. Therefore, it takes a lot of time and money and cannot meet a lot of demands. Therefore, it is desired that the designer of a structure can easily create a simulated earthquake motion suitable for the site ground.
[0006]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to make it easy for a structure designer to create simulated earthquake motion suitable for the ground of the site and to input and set data necessary for creating the simulated earthquake motion without taking time. Another object of the present invention is to provide a simulated ground motion creation method and apparatus and a recording medium on which a simulated ground motion creation program can be recorded.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention uses a mathematical model that reflects the characteristics of actual active fault ground motion. By computer A method for creating a simulated ground motion that artificially creates ground motion, from the region selection screen displayed on the display device, the construction area of the structure Is selected by the operator's operation, the display area selection means that accepts the selection is A display region selection step of displaying a map of the region on a display device, and a site position of the structure on the display map of the region selected in the display region selection step Is input by the operator's operation, the input is accepted by the site position input means Site position input step and physical properties of the ground at the site position input in the site position input step Is input by the operator's operation, the input is received by the ground physical property input means Geophysical property input step and search conditions for active faults existing within a predetermined radius centered on the site position Is input by the operator's operation, the input is received by the active fault search condition input means Input in the active fault search condition input step and the active fault search condition input step Was Active faults that match the search conditions By active fault display means A search is made from the storage means, and the position of the searched active fault is indicated by a curve mark on the display map of the area selected and displayed on the display device. By the active fault display means Active fault display step to be displayed and active faults estimated to be related to the site position from the active faults displayed on the display map Is selected by the operator's operation, the selection is accepted by the data selection means. , Active fault data related to the certainty, activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, and estimated magnitude of the selected active fault By the data selection means A data selection step to select and set from the storage means, and a selection in the data selection step Was Fault parameters and fracture parameters for bedrock generation on active fault data Is input by the operator's operation, the input is accepted by the parameter input means Waveform parameters of the envelope curve of the base simulated earthquake motion corresponding to the active fault data selected in the parameter input step, the data selection step, the time interval of the spectrum calculation period and the time history waveform, and the base simulated ground motion related to the phase for calculation convergence Parameters Is input by the operator's operation, the input is accepted by the base simulated earthquake motion parameter input means Input at the base simulation earthquake motion parameter input step and the parameter input step Was Input fault parameters, fracture parameters and basement simulated earthquake motion parameter input step Was Based on the simulated ground motion parameters, By means of generating simulated ground motion Generate simulated ground motion for the planned construction site based on the generated ground simulated ground motion generation step, the ground motion data generated in the ground simulated ground motion generation step and the ground physical property data input in the ground physical property input step. By the construction site simulated ground motion generation means A construction site simulation ground motion generation step to be generated.
[0008]
In the present invention, the display area selection step may divide the national block and the national area into a plurality of regional blocks. Depending on the selected area display means One of the blocks displayed in the selected region display step displayed on the display device and the selected region display step Is clicked by the operator's operation, the click is accepted by the map data display means Map data corresponding to the block By the map data display means A map display step of reading from the map data storage means and displaying it on a display device; and a site position input for generating simulated earthquake motion on the map displayed on the display device by the map display step, ground physical property input, search, data selection, Operation menu for parameter input, simulated earthquake motion generation and simulated earthquake wave generation By operation menu display means Operation menu display step for window display It is characterized by .
The active fault search condition in the active fault search condition input step may include active fault certainty level / activity level, fault length upper and lower limit values, average on the input screen displayed on the display device. Upper and lower limits of epicenter distance, upper and lower limits of maximum base velocity, upper and lower limits of estimated magnitude, upper and lower limits of hypocenter distance, upper and lower limits of magnitude, upper and lower limits of base maximum velocity Is input by the operation of the operator Set by It is characterized by .
The present invention is also characterized in that the curve mark of the fault on the map displayed on the display device in the active fault display step is represented by a curve mark having a thickness corresponding to the magnitude of the magnitude of the active fault.
The present invention is also characterized in that the curve mark is displayed in different colors according to the maximum speed of the base.
The present invention also provides active fault data selected and set in the data selection step. The data selection means One active fault name in the active fault list read out from the storage means according to the search condition and displayed on the screen of the display device Is clicked by the operation of the operator, the data selection means accepts the click Display the area containing the curve mark on the map corresponding to the active fault name. By the active fault display means It is characterized by changing.
In the present invention, the active fault data selected and set in the data selection step is one of the curve marks on the map displayed on the display device. Is clicked by the operation of the operator, the data selection means accepts the click Is set by By the active fault display means, One active fault name corresponding to the curve mark in the active fault list read out from the storage means according to the search condition and displayed on the screen of the display device while changing the display of the area including the clicked curve mark It is characterized by marking.
In the present invention, the base simulation earthquake motion generation step is input in the base simulation earthquake motion parameter input step. Was Based on envelope curve parameters of basement simulated earthquake motion Time history waveform graph display means A time history waveform graph display step for generating and displaying an envelope curve of a time history waveform, and based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter Speed graph display means A velocity graph display step for generating and displaying a velocity response spectrum waveform of the base, and based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter Acceleration graph display means An acceleration graph display step for generating and displaying a base response waveform It is characterized by .
[0009]
The present invention also provides a simulated earthquake motion creation device that artificially creates earthquake motion using a mathematical model that reflects the characteristics of actual earthquake motion, a display device, and map data storage means for storing map data; An active fault data storage means for storing active fault data generated in the past, and a construction area of the structure from the area selection screen displayed on the display device Is selected by the operator ’s operation, it accepts the selection, Display area selection means for reading out the map data of the area from the map data storage means and displaying it on the display device, and the site position of the structure on the display map of the area selected by the display area selection means Is input by the operator's operation, the input is accepted Site position input means and physical properties of the ground of the site position input by the site position input means Is input by the operator's operation, the input is accepted Ground physical property input means and search conditions for active faults existing within a predetermined radius centered on the site position Is input by the operator's operation, the input is accepted Input by active fault search condition input means and active fault search condition input means Was Active fault display means for searching active faults that match search conditions from the active fault data storage means, and displaying the positions of the searched active faults as curve marks on the display map of the area selected and displayed on the display device; , Active faults estimated to be related to the site position from the active faults marked on the display map Is selected by the operator's operation, the selection is accepted and the selected Active fault data related to active fault certainty, activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, and estimated magnitude are selected from the active fault data storage means and selected by the data selection means. Fault parameters and fracture parameters for basement wave generation on measured active fault data Is input by the operator's operation, the input is accepted Waveform parameters of the envelope curve of the base simulated earthquake motion corresponding to the active fault data selected by the data input means and the data selection means, the time period of the spectrum calculation period and time history waveform, and the base simulated ground motion related to the phase for calculation convergence Parameters Is input by the operator's operation, the input is accepted Input by the base simulation earthquake motion parameter input means and the parameter input means Was Input fault parameters and fracture parameters and the basement simulation earthquake motion parameter input means Was Base simulated ground motion generating means for generating base simulated ground motion based on base simulated ground motion parameters, seismic ground motion data generated by the base simulated ground motion generating means and ground physical property data input by the ground physical property input means And a planned construction site simulated ground motion generation means for generating simulated ground motion for the planned construction site.
[0010]
The present invention is also characterized in that the display area selection means includes a selection area display means for dividing the whole country block and the whole country into a plurality of area blocks and displaying them on the display device, and one block displayed by the selection area display means. Is clicked when the operator clicks it Thus, map display means for reading out map data corresponding to the block from the map data storage means and displaying it on the display device, and operation for generating simulated earthquake motion on the map displayed on the display device by the map display means Operation menu display means for displaying a menu in a window It is characterized by .
In the present invention, the active fault search condition in the active fault search condition input means is the active fault certainty / activity level on the input screen displayed on the display device, the upper and lower limit values of the fault length, the average Upper and lower limits of epicenter distance, upper and lower limits of maximum base velocity, upper and lower limits of estimated magnitude, upper and lower limits of hypocenter distance, upper and lower limits of magnitude, upper and lower limits of base maximum velocity Is input by the operation of the operator Set by It is characterized by .
The present invention is also characterized in that the curve mark of the fault on the map displayed on the display device by the active fault display means is represented by a curve mark having a thickness corresponding to the magnitude of the magnitude of the active fault.
The present invention is also characterized in that the curve mark is displayed in different colors according to the maximum speed of the base.
According to the present invention, the active fault data selected and set by the data selection means is read from the active fault data storage means according to the search condition and displayed on the screen of the display device in one active fault list. Name Is clicked by the operation of the operator, the data selection means accepts the click Is set by The active fault display means The display of the area including the curve mark on the map corresponding to the active fault name is changed.
In the present invention, the active fault data selected and set by the data selection means is one of the curve marks on the map displayed on the display device. Is clicked by the operation of the operator, the data selection means accepts the click Is set by The active fault display means The display of the area including the clicked curve mark is changed, and at the same time, 1 corresponding to the curve mark in the active fault list read out from the active fault data storage means according to the search condition and displayed on the screen of the display device It is characterized by marking two active fault names.
According to the present invention, the base simulated earthquake motion generation means is input by the base simulated earthquake motion parameter input means. Was Time history waveform graph display means for generating and displaying an envelope curve of a time history waveform based on an envelope curve waveform parameter of the base simulation earthquake motion, and a velocity response spectrum waveform of the base based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter A speed graph display means for generating and displaying a base station, and an acceleration graph display means for generating and displaying a base response waveform based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter It is characterized by .
[0011]
The present invention is also a recording medium on which a program for artificially creating seismic motion using a mathematical model that reflects the characteristics of actual active fault seismic motion is recorded, from a region selection screen displayed on a display device Structure construction area Is selected by the operator's operation, the display area selection means that accepts the selection is A display region selection step of displaying a map of the region on a display device, and a site position of the structure on the display map of the region selected in the display region selection step Is input by the operator's operation, the input is accepted by the site position input means Site position input step and physical properties of the ground at the site position input in the site position input step Is input by the operator's operation, the input is received by the ground physical property input means Geophysical property input step and search conditions for active faults existing within a predetermined radius centered on the site position Is input by the operator's operation, the input is received by the active fault search condition input means Input in the active fault search condition input step and the active fault search condition input step Was Active faults that match the search conditions By active fault display means A search is made from the storage means, and the position of the searched active fault is indicated by a curve mark on the display map of the area selected and displayed on the display device. By the active fault display means Active fault display step to be displayed and active faults estimated to be related to the site position from the active faults displayed on the display map Is selected by the operator's operation, the selection is accepted by the data selection means. , Active fault data related to the certainty, activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, and estimated magnitude of the selected active fault By the data selection means A data selection step to select and set from the storage means, and a selection in the data selection step Was Fault parameters and fracture parameters for bedrock generation on active fault data Is input by the operator's operation, the input is accepted Waveform parameters of the envelope curve of the base simulated earthquake motion corresponding to the active fault data selected in the parameter input step, the data selection step, the time interval of the spectrum calculation period and the time history waveform, and the base simulated ground motion related to the phase for calculation convergence Parameters Is input by the operator's operation, the input is accepted Input at the base simulation earthquake motion parameter input step and the parameter input step Was Input fault parameters, fracture parameters and basement simulated earthquake motion parameter input step Was Based on the simulated ground motion parameters, By means of generating simulated ground motion Generate simulated ground motion for the planned construction site based on the generated ground simulated ground motion generation step, the ground motion data generated in the ground simulated ground motion generation step and the ground physical property data input in the ground physical property input step. By the construction site simulated ground motion generation means It is characterized in that a simulated ground motion generation step to be generated and a simulated ground motion generation program to be executed by a computer are recorded.
[0012]
In the simulated earthquake motion creation method and the simulated earthquake motion creation program recorded in the recording medium of the present invention, the site position of the structure is input in the site location input step on the display map of the region selected in the display region selection step. The physical property data of the ground deposited on the base of the ground is input and stored in the ground physical property input step. Next, an active fault search condition existing within a predetermined radius centered on the site position is input in the active fault search condition input step, an active fault that matches the search condition is searched, and the position of the searched active fault is determined. The active fault is displayed on the display map of the selected area by the active fault display step, and the active fault related to the site position is selected from the active faults indicated by the curved mark, and the certainty level of the active fault is selected.・ Set active fault data related to activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, and estimated magnitude.
In the parameter input step, fault parameters for generating the basement wave of the active fault and the fracture parameters are input. In the base simulated earthquake motion parameter input step, the waveform parameters of the envelope simulated ground motion envelope curve, the spectrum calculation period, and the time history waveform time step And the foundation simulated ground motion parameters related to the phase for calculation convergence. Next, based on the input fault parameters and rupture parameters and basement simulation ground motion parameters, basement simulation ground motion is generated in the basement simulation ground motion generation step, and further input in the ground motion result and ground physical property input step generated in the basement simulation ground motion generation step. Based on the obtained ground physical property data, a simulated ground motion for the planned construction site of the structure is generated in the simulated planned ground motion generation step.
Therefore, the designer of the structure can easily and without mistakes create a simulated earthquake motion suitable for the site ground and input and set data necessary for creating the simulated earthquake motion.
[0013]
In the simulated ground motion creation device of the present invention, the site position of the structure is input by the site position input means on the display map of the area selected by the display area selection means, and the physical properties of the ground deposited on the base of this site position Is input and stored using the ground physical property input means. Next, search conditions for active faults that exist within a predetermined radius centered on the site position are input using the active fault search condition input means, active faults that match the search conditions are searched, and the history of occurrence of the searched active faults The active fault is displayed as a curved mark on the display map of the area where the degree is selected and displayed by the active fault display means, and the active fault related to the site position is selected from the active faults displayed by the curved mark, and the active fault Active fault data related to certainty, activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, and estimated magnitude are set.
In the parameter input means, the fault parameters and fracture parameters for generating the active fault basement wave are input, and in the base simulated earthquake motion parameter input means, the waveform parameters of the base simulated earthquake motion envelope curve, the spectrum calculation period, and the time step of the time history waveform And the foundation simulated ground motion parameters related to the phase for calculation convergence. Next, the base simulated ground motion is generated by the base simulated ground motion generation means based on the input fault parameters, fracture parameters and base simulated ground motion parameters, and further input by the ground motion result and ground physical property input means generated by the base simulated ground motion generation means. Based on the obtained ground physical property data, the simulated ground motion for the planned construction site of the structure is generated by the planned construction site simulated ground motion generation means.
Therefore, the designer of the structure can easily and without mistakes create a simulated earthquake motion suitable for the site ground and input and set data necessary for creating the simulated earthquake motion.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration of a simulated ground motion creation device according to the present invention, FIG. 2 is a functional block diagram of display area selection means constituting the simulated ground motion creation device of the present invention, and FIG. 3 is a simulated ground motion of the present invention. 4 is a functional block diagram of the site position input means constituting the creation device, FIG. 4 is a functional block diagram of the ground physical property input means constituting the simulated earthquake motion creation device of the present invention, and FIG. 5 is a base constituting the simulated earthquake motion creation device of the present invention. It is a functional block diagram of a simulated earthquake motion generation means. Hereinafter, embodiments of the simulated ground motion creation device of the present invention will be described with reference to these drawings, and at the same time, embodiments of the simulated ground motion creation method of the present invention will be described.
[0015]
As shown in FIG. 1, the simulated seismic motion generating apparatus of the present embodiment functionally includes a display device 10 such as a CRT, a map data storage means 12, an active fault data storage means 14, a display area selection means 16, a site position. Input means 18, ground physical property input means 20, active fault search condition input means 22, active fault display means 24, data selection means 26, analysis parameter input means 28, base simulated earthquake motion parameter input means 30, base simulated earthquake motion generation means 32, The planned construction site simulated earthquake motion generating means 34, a control device 36 for controlling and managing these means, a storage device (RAM) 38 for storing data processed by each means, data processed by the control device (CPU) 36, and the like. , An input means 40 corresponding to a mouse and a keyboard and a printer 42 are provided, and these are constituted by a personal computer.
[0016]
The map data storage means 12 includes map data representing city boundaries, prefectural offices, city offices, rivers, etc., city name data in which the relationship between the city name and latitude / longitude is tabulated, and city Data necessary for site position input, such as postal code data that tabulates the relationship between municipalities and postal codes, is stored. The active fault data storage means 14 is the fault name, certainty, activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, estimated magnitude, figure width number, fault number, etc. The active fault data is stored as a table.
[0017]
The display area selection means 16 selects the construction area of the structure from the area selection screen displayed on the display device 10, reads the map data of the area from the map data storage means 12, and displays it on the display device 10. As shown in FIG. 2, the display area selection means 16 includes a selection area display means 161, a map display means 162, and an operation menu display means 163.
The selected area display means 161 divides the whole country block representing Japan and the whole Japan into a plurality of area blocks such as Hokkaido, Tohoku, Hokuriku, Kanto, Chubu, Kinki, China, Shikoku, Kyushu, Okinawa, etc. The map display means 162 reads the map data corresponding to the block from the map data storage means 12 and displays it on the display device 10 by clicking one of the blocks displayed by the selected area display means 161. The operation menu display unit 163 displays a window of an operation menu for generating simulated earthquake motion on the map displayed on the display device 10 by the map display unit 162.
[0018]
The site position input means 18 is for inputting the site position of the structure on the display map of the area selected by the display area selection means 16, and the site position input means 18 is a site position as shown in FIG. Position selection menu display means 181, latitude / longitude input means 182, municipality name input means 183, map click display means 184, and postal code input means 185 are provided.
The site position selection menu display means 181 displays on the display device 10 selection items related to “latitude / longitude input”, “city name input”, “map click”, and “postal code input” for selecting a site position designation method. The window is displayed on the map, and the latitude / longitude input means 182 is an input for inputting the latitude / longitude of the site position by clicking the item of “latitude / longitude input” displayed by the site position selection menu display means 181. A screen is displayed on the screen of the display device 10, and the site position is marked on the display map displayed on the display device 10 by inputting the latitude / longitude of the site position in the entry area on the display screen. Display the latitude and longitude of the position numerically.
[0019]
Further, the municipality name input means 183 displays the name of the prefecture and the municipality for inputting the site position by clicking the “input of municipality name” item displayed by the site position selection menu display means 181. The site position is marked on the display map displayed on the display device 10 by clicking on the name of the prefecture and the municipality on the display screen, and the latitude and longitude of the site position are numerically displayed. The map click display means 184 clicks the “map click” item displayed on the site position selection menu display means 181 and then clicks the site position on the display map displayed on the display device 10 to thereby display the site position. And the latitude / longitude of the site position are numerically displayed. By clicking on the “postal code input” item displayed on the position selection menu display means 181, an input screen for inputting the postal code of the site position is displayed on the screen of the display device 181, and an entry on the display screen is made. The zip code of the site position is input to the area, the site position is marked on the display map displayed on the display device 10, and the latitude and longitude of the site position are numerically displayed.
[0020]
The ground physical property input means 20 inputs the physical property information of the ground at the site position input by the site position input means 18, and the ground physical property input means 20, as shown in FIG. Physical property data input means 202, attenuation graph display means 203, shear stiffness ratio graph display means 204, and test value / experiment value input means 205 are provided.
[0021]
The ground model input means 201 inputs the number of ground layers at the site position, displays the ground model on the display device 10 and then inputs the distance from the ground surface of each layer, and the stratum physical property data input means 202 inputs the ground model. Input for inputting the basic data of each layer, the geological name, the presence / absence of ground response result output to earthquake motion, and equivalent linear data by clicking each layer of the ground model input in order from the surface layer The screen is displayed on the screen of the display device 10, and the basic data of the stratum, the geological name, the presence / absence of the response result to the earthquake motion and the equivalent linear data are input to each corresponding entry area on the display screen.
The attenuation graph display means 203 generates a formation attenuation rate graph based on the physical property data input by the formation physical property data input means 202 and displays it on the screen of the display device 10, and the shear stiffness ratio graph display means 204 Based on the physical property data input by the formation physical property data input means 202, a shear stiffness ratio graph of the formation is generated and displayed on the screen of the display device. Further, the test value / experimental value input means 205 clicks the “test value / experimental value” item on the display screen for basic data consisting of test values / experimental values previously filed in the active fault data storage means 14. It is written in each corresponding entry area on the display screen.
[0022]
The active fault search condition input means 22 inputs search conditions for active faults existing within a predetermined radius centered on the site position. The active fault display means 24 searches the active fault data storage means 14 for an active fault that matches the search condition input by the active fault search condition input means 22, and displays the occurrence longitude and latitude of the searched active fault on the display device 10. A mark is displayed on the display map of the area selected and displayed.
The data selection means 26 selects an active fault estimated to be related to the site position from the active faults marked on the display map, and the certainty level, activity level, fault length, and average of the selected active fault. Active fault data relating to epicenter distance, maximum base velocity, and estimated magnitude is selected from the active fault data storage means 14 and set.
The parameter input unit 28 inputs a fault parameter and a fracture parameter for generating a base wave related to the active fault data selected by the data selection unit 26. The base simulation earthquake motion parameter input means 30 corresponds to the active fault data selected by the data selection means 26 for the waveform parameters of the base simulation earthquake motion envelope curve, the time interval of the spectrum calculation period and the time history waveform, and the calculation convergence. Enter the basement simulation ground motion parameters related to the phase of.
[0023]
The base simulated earthquake motion generating means 32 generates base simulated ground motion based on the fault parameters and fracture parameters input by the parameter input means 28 and the base simulated ground motion parameters input by the base simulated ground motion parameter input means 30. As shown in FIG. 5, the simulated earthquake motion generation unit 32 includes a time history waveform graph display unit 321, a speed graph display unit 322, and an acceleration graph display unit 323.
The time history waveform graph display means 321 generates and displays an envelope curve of a time history waveform based on the envelope curve waveform parameters of the base simulated earthquake motion input by the base simulated earthquake motion parameter input means 30, and the speed graph display means 322 The velocity response spectrum waveform of the base is generated and displayed based on the envelope curve waveform parameters and the base simulation earthquake motion parameters. The acceleration graph display means 323 generates and displays a base response waveform based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter.
[0024]
The planned construction site simulated ground motion generation unit 34 generates simulated ground motion for the planned construction site of the structure based on the ground motion data generated by the base simulated ground motion generation unit 32 and the ground property data input by the ground property input unit 20. .
[0025]
Next, the operation of the simulated ground motion creation device in the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 28 to 30.
When the simulated earthquake motion generating device is activated under the control of the control device 36, first, the menu bar 102 is displayed on the screen 101 of the display device 10, and the “display” item 1021 of the menu bar 102 is set to the input means 40. Click in operation. As a result, the selected area display means 601 of the display area selection means 16 is operated, and the nationwide block representing the whole of Japan and the whole of Japan are made the regional blocks of Hokkaido, Tohoku, Hokuriku, Kanto, Chubu, Kinki, China, Shikoku, Kyushu and Okinawa. The divided display area selection screen 103 is displayed in a window on the screen 101 of the display device 10 as shown in FIG. 6 (step S1).
Next, when one of the corresponding blocks in the display area selection screen 103, for example, the block of “Kanto” is clicked by the operation of the input means 40 in order to designate the area where the structure is to be constructed, the map display means 162 operates. The map data corresponding to the “Kanto” block is read from the map data storage means 12 and the Kanto map 104 is displayed on the display device 10 as shown in FIG. 7 (step S2). Next, when the “simulated earthquake motion generation” item 1022 in the menu bar 102 is clicked by the operation of the input means 40, the operation menu display means 163 operates, and an operation menu for generating simulated earthquake motion on the map displayed on the display device 10. A window 105 is displayed as shown in FIG. 8 (step S3).
[0026]
Next, as shown in FIG. 8, when the “site position” item of the operation menu 105 displayed in the window is clicked by the operation of the input means 40, the site position selection menu display means 181 operates to select the site position designation method. As shown in FIG. 9, the site position designation method selection screen 106 relating to “Latitude / longitude input”, “City / town name input”, “Map click”, and “Postal code input” is displayed on the screen 101 of the display device 10 as shown in FIG. Step S4), and then it is determined which site location designation method is used (Step S5).
Here, when the “latitude / longitude input” item 1061 on the site position designation method selection screen 106 is clicked by the operation of the input means 40, the latitude / longitude input means 182 operates to input the latitude / longitude of the site position. The input screen 107 is displayed on the screen 101 of the display device 10, and latitude / longitude input is executed (step S6).
[0027]
Here, when the “degree unit input” item 1071 on the input screen 107 is clicked, the degree unit input becomes valid, so that the latitude and longitude of the degree unit are opposed to the “degree unit input” item 1071 by operating the input means 40. Write in the entry area. In addition, when the “degree / minute unit input” item 1072 on the input screen 107 is clicked, the degree / minute unit input becomes valid, so the input unit 40 is operated to set the latitude / longitude in degrees / minutes to “degree / minute”. It can be written in the entry area that opposes the “unit input” item 1072. In addition, when the “input unit of degree / minute / second” item 1073 on the input screen 107 is clicked, the input of the unit of degree / minute / second becomes effective. The longitude can be written in the entry area opposite to the “degree / minute / second unit input” item 1073.
Accordingly, as shown in FIG. 13, the site position is displayed as a mark 1041 on the display map 104 displayed on the screen 101 of the display device 10, and the latitude and longitude of the site position are numerically displayed.
[0028]
9 is clicked by the operation of the input means 40, the municipality name input means 183 is operated to input the name of the municipality of the site position. The input screen 108 is displayed on the screen 101 of the display device 10, and the site position is displayed by the municipality name (step S7). Here, when the resident name 1081 of the site position displayed on the input screen 108, for example, “Kanagawa Prefecture” is clicked, the corresponding city name data is read from the map data storage means 12, and the city name 1082 is displayed. A window is displayed on the input screen 108. Therefore, when the name of the municipality of the site location, for example, “Atsugi City” is clicked, the latitude and longitude of the city hall of Atsugi City, for example, is retrieved from the map data storage means 12, and at the same time, as shown in FIG. The site position is displayed as a mark 1041 on the display map 104 displayed in 101, and the latitude and longitude of the site position are numerically displayed.
[0029]
When the “map click” item 1063 on the site position designation method selection screen 106 shown in FIG. 9 is clicked by the operation of the input means 40, the map click display means 184 operates, and the screen 101 of the display device 10 is shown in FIG. The screen 109 is displayed, and the site position is displayed by clicking the site position on the map (step S8). Here, when a site position on the display map displayed on the display device 10 is clicked, as shown in FIG. 13, the site position is displayed as a mark 1041, and the latitude and longitude of the site position are numerically displayed. .
[0030]
Further, when the “postal code input” item 1064 on the site position designation method selection screen 106 shown in FIG. 9 is clicked by the operation of the input means 40, the postal code input means 185 is operated, and the postal code input screen almost similar to FIG. (Not shown) is displayed on the screen 101 of the display device 181, and the site position is displayed by inputting the zip code (step S9). Accordingly, by inputting the postal code of the site position in the entry area on the display screen from the input means 40, the site position is marked on the display map displayed on the display device 10, and the latitude / longitude of the site position is displayed. Can be displayed numerically.
[0031]
When the input of the site position is completed, the present system proceeds to the physical property input process of the ground at the site position marked on the map (step S10).
In this physical property input process, as shown in FIG. 30, first, the substrate physical property input means 18 is activated under the control of the control device 36, and the ground model input means 201 is operated to thereby determine the number of ground layers at the site position. Enter. At this time, the numerical value of the formation is input by operating the input means 40. Here, assuming that the number of ground layers at the site position is six, the six-layer ground model 50 shown in FIG. 13 is displayed on the screen 101 of the display device 10 (step S101). In addition, the number of ground layers at this time is set based on previously known materials.
[0032]
When the ground model 50 is displayed on the screen 101 of the display device 10, the distance from the ground surface of each layer is input to the base 501 by operating the input means 40 and operating the ground model input means 201 ( Step S102). After that, by clicking the various layers of the ground model 50 in order from the surface layer, the formation physical property data of each layer is input by the formation physical property data input means 202 (step S103). That is, by operating the input means 40, the formation NO. When 1 is clicked, a ground property input screen 110 shown in FIG. 15 is displayed in a window on the screen 101 of the display device 10. If this input screen 110 is displayed, the operation of the input means 40 causes the formation physical property data input means 202 to operate, so that the basic data entry area 1101, the geological name input area 1102, and the presence or absence of response output of the formation to the earthquake motion Actual data necessary for generating ground motion is input to the designated area 1103 and the equivalent linear data entry area 1104.
The basic data of the formation entered in the basic data entry area 1101 includes data on the formation thickness AL, the shear wave velocity Vs, the unit volume weight ρ, and the attenuation rate H. Further, this basic data can be entered by reading data composed of test values / experiment values and documents / materials previously filed in the storage means 38. In this case, the “test value / experiment value” item 1105 on the input screen 110 is clicked.
[0033]
When inputting a geological name in the geological name input area 1102, click a gravel, sand, silt, clay or the like displayed in the geological name display area 1102A of the geological name input area 1102. Here, the formation NO. If the geology of No. 1 is gravel, clicking on the gravel displays a gravel pattern that schematically represents the gravel in the geological pattern display area 1102B of the geological name input area 1102, and the first layer formation NO. Pattern 1 The state at this time is shown in FIG.
When the presence / absence of the output of the response result of the formation to the earthquake motion is designated, the presence / absence designation area 1103 is clicked.
When selecting equivalent linear data, set the name and location of the stratum, for example, “Clay / Iwaki City”, in the “Shear stiffness ratio” entry field of the equivalent linear data entry area 1104, and enter the “Attenuation” entry field. Set the stratum name and location, for example, “Clay / Iwaki City”.
Thereafter, by performing the same operation for each stratum, it is determined whether the ground physical property data input setting has been made for all the strata (step S104), and the ground physical property data input setting for all strata is not completed. In this case, the process returns to step S103, and the ground physical property data input is repeatedly executed. Thereby, the ground model 50 of the site position is generated as shown in FIG. 16 (step S105).
The ground physical property data input by the ground physical property input means 20 is stored in the storage means (RAM) 38.
[0034]
In the state where the ground physical properties described above are input, when the item 1104A of “Attenuation graph display” on the input screen 110 is clicked with the input means 40, the attenuation graph display means 203 operates and is input by the formation physical property data input means 202. An attenuation rate graph of the formation is generated based on the physical property data, and the attenuation rate graph 60 is displayed in a window on the screen of the display device 10 (step S106). In addition, when the item 1104B of “shear stiffness ratio (G / G0) graph display” on the input screen 110 is clicked on the input means 40, the shear stiffness ratio graph display means 204 is activated and is input by the formation physical property data input means 202. Based on the physical property data, a shear stiffness ratio graph of the formation is generated, and the attenuation graph 62 is displayed in a window on the screen of the display device 10 (step S107). By observing this graph, it is possible to know the shear strain, attenuation change and stiffness reduction rate of each layer.
[0035]
Next, the case where the active fault search condition for the site position is input will be described with reference to FIGS.
In this case, the active fault search condition input means 22 is operated by clicking the “search” item in the operation menu 105 shown in FIG. 8 by the operation of the input means 40 (step S11), thereby the active fault search condition shown in FIG. The tomography search screen 70 is displayed on the screen of the display device 10. The active fault motion search screen 70 includes a search condition entry area 701 for inputting search conditions for active faults existing within a predetermined radius centered on the site position, and a file selection area for selecting active fault data from a data file related to active faults. 702, a certainty level / activity level designation region 703 for designating the certainty level / activity level of the active fault is provided, and the land selection active fault (afd20n), the land-side active fault (afd20y), the land / submarine activity is provided in the file selection area 702. By inputting a file name such as a fault (afd100), this data file is used to create a simulated earthquake motion.
Further, when setting a search condition for active faults existing within a predetermined radius centered on the site position, a value for each search condition item in the search condition entry area 701 is input to each search condition item (step S12).
That is, the upper limit value of the fault length, the upper limit value of the average epicenter distance, the upper limit value of the maximum velocity of the basement, and the upper limit value of the magnitude are input. The certainty / activity level designation in the certainty / activity designation area 703 is performed by clicking on the first area of I, II, III, 0 or A, B, C by operating the input means 40. . Further, the estimation of the depth of the epicenter is performed by inputting the correction value α based on the equation of the depth of the epicenter = 0.5 * 0.5 * fault length + α. As a model for magnitude estimation, the Matsuda model or the like is used, and when the depth limit value is 0, the Matsuda model is automatically selected.
Further, the active fault search result display method includes color classification based on the maximum base velocity and thickness classification based on the magnitude, and one of these is selected by clicking the selection areas 705 and 706.
[0036]
When the search start item 704 on the active fault motion search screen 70 is clicked under the search conditions set as described above, the active fault data storage unit 14 (or a file such as afd20n, afd20y, afd100, etc.) Active faults that meet the search conditions are searched by the active fault display means 24 (step S13), and the positions of the searched active faults are displayed on the area map 104 selected and displayed on the display device 10 as shown in FIG. A curve mark 707 corresponding to the tomographic length is displayed (step S14).
At this time, if the selection of the thickness according to the magnitude is selected by clicking the selection area 706, the curve mark 707 is displayed with a thickness corresponding to the magnitude of the magnitude of the active fault. Thereby, the scale of each active fault existing within a predetermined radius centered on the site position can be visually recognized from the thickness of the curve mark 707, and the operation of selecting earthquake data is facilitated.
The data of each active fault with the curve mark 707 is read from the active fault data storage unit 14 as a search list and stored in the storage unit 38 as a search list.
[0037]
Next, a case where an active fault estimated to be related to the site position from the active fault searched by the active fault search condition input means 22 will be described.
In this case, the data selection means 26 is operated by clicking the “data selection” item of the operation menu 105 shown in FIG. 8 by the operation of the input means 40, and the active fault data selection screen 80 shown in FIG. 10 is displayed on the screen 101. Accordingly, the search active fault list 801 stored in the storage unit 38 is displayed in a window on the active fault data selection screen 80, and active fault data selection is executed (step S15).
Here, one active fault estimated to be related to the site position is selected from the search active fault list 801 displayed in the window, and the click mark 802 corresponding to this active fault is clicked by the operation of the input means 40. Then, the curve mark 707 on the map corresponding to the selected type of active fault is changed to a different color. For example, the color is changed to red for easy identification. As a result, active fault data for which simulated earthquake motion is to be created is selected, and this active fault data is stored in the storage means 38.
The active fault data selected and set by the data selection means 26 is one of the longitude and latitude circle marks 705 on the map in the active fault data selection screen 80 displayed on the screen of the display device 10 in the reverse manner. The same operation can be performed by clicking the button by operating the input means 40.
FIG. 21 shows an example of the search active fault list 801.
[0038]
When the data selection processing is completed, the “parameter input” item of the operation menu 105 shown in FIG. 8 is clicked by the operation of the input means 40 to operate the parameter input means 28 to execute the fault parameter and destruction parameter input processing. Execute (step S16). When the parameter input means 28 is operated, the parameter input screen 804 shown in FIG. 22 is displayed in a window on the active fault data selection screen 80 displayed in the window 101 on the display device 10. Along with this, the fault length, fault width, magnitude, displacement, rise time, propagation speed, failure speed, fault top depth, fault inclination angle, hypocenter distance, fault of the active fault data selected by the data selection means 26 The tomographic parameter for generating the base wave related to the angle is automatically entered in the first entry field 8051 of the parameter entry area 805. If the operator looks at the value entered in the first entry field 8051 and needs to correct it, the value in the second entry field 8052 is modified. The magnitude and source distance values entered in the second entry field 8052 are used to generate simulated ground motion.
[0039]
When the parameter input processing is completed, the base simulated earthquake motion parameter input means 30 operates to execute base simulated earthquake motion parameter processing (step S17). Here, the base simulation earthquake motion parameter input screen 90 shown in FIG. 23 is displayed in a window on the historical earthquake selection screen 80 displayed in a window on the screen 101 of the display device 10. Along with this, in the first entry column 9011 of the waveform parameter entry area 901, the waveform parameters td, ta, tb for the historical earthquake selected by the data selection means 26 are automatically entered. When the operator looks at the value entered in the first entry field 9011 and needs to correct it, the values of the envelope curve waveform parameters td, ta, tb in the second entry field 9012 are modified. The envelope curve waveform parameters td, ta, and tb entered in the second entry field 9012 are used to generate an envelope curve.
The base simulation earthquake motion parameter input means 30 inputs and sets the maximum period Tmin and minimum period Tmax of response spectrum calculation in the response spectrum calculation period entry area 902 of the base simulation earthquake motion parameter input screen 90. Further, in the phase entry area 903 of the base simulation earthquake motion parameter input screen 90, a time step dt and a phase Phase for calculation convergence are input.
[0040]
Next, generation of the base simulated earthquake motion will be described.
In this case, first, an item of “waveform graph display” on the base simulation earthquake motion parameter input screen 90 shown in FIG. 23 is clicked by the operation of the input means 40, and the time history waveform graph display means 321 of the base simulation earthquake motion generation means 32 is clicked. To work. Accordingly, the time history waveform graph display unit 321 generates an envelope curve of the time history waveform based on the envelope curve waveform parameter of the base simulated earthquake motion input by the base simulated earthquake motion parameter input unit 30, and this time history waveform graph 100 24, the window is displayed on the base simulation earthquake motion parameter input screen 90 displayed on the screen of the display device 10 (step S18). If the waveform graph 100 is observed and determined to be inappropriate for generating simulated earthquake motion, each value of the waveform parameter is corrected.
When it is determined that the time history waveform graph 100 is appropriate, by clicking the “Calculation execution” item 905 of the base simulated earthquake motion parameter input screen 90 shown in FIG. The creation calculation is executed (step S19), and it is determined whether the creation calculation has converged (step S20). Here, if it does not converge, as shown in FIG. 25, a message display screen 906 is displayed in a window on the base simulation earthquake motion parameter input screen 90 displayed on the screen of the display device 10, and “calculation has not converged. The message “Please change the initial phase Phase and recalculate” is displayed (step S21). As a result, the phase phase value for calculation convergence in the phase entry area 903 is changed to 1.1 and 1.2 (step S22), and the calculation operation of the simulated seismic wave is executed again by returning to step S19. To do.
[0041]
On the other hand, when the simulation calculation of simulated earthquake motion has converged, a graph display menu screen 907 is displayed in a window on the historical earthquake data selection screen 80 displayed on the screen of the display device 10 as shown in FIG.
Here, when the “speed graph display” item 9071 on the graph display menu screen 907 is clicked by the operation of the input means 40, the speed graph display means 322 operates, and the base curve based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter are displayed. A velocity response spectrum waveform is generated. The speed graph 120, which is the generated speed response spectrum waveform, is displayed in a window on the screen of the display device 10 as shown in FIG. 27 (step S23). The base velocity response spectrum can be evaluated from this waveform.
Further, when the “acceleration graph display” item 9072 on the graph display menu screen 907 is clicked by the operation of the input means 40, the acceleration graph display means 323 operates, and the response of the base based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter. Generate a waveform. The acceleration graph 130, which is the generated response waveform, is displayed in a window on the screen of the display device 10 as shown in FIG. 27 (step S24). From this waveform, the velocity response of the base can be evaluated.
[0042]
The planned construction site simulated earthquake motion generating means 34 applies to the stratum in which the structure is constructed, for example, the surface ground, etc., based on the ground motion results generated by the base simulated earthquake motion generating means 32 and the ground physical properties input by the ground physical property input means 20. Simulated earthquake motion is generated and displayed (step S25).
This makes it possible to artificially create the optimal ground motion that will occur on the site ground of the structure, calculate the response of the structure using this simulated ground motion as artificial ground motion, and configure the structure from this calculation result Each member and the like can be designed in a state suitable for actual earthquake motion.
Therefore, according to this embodiment, the designer of the structure can easily and without mistakes create the simulated earthquake motion suitable for the site ground and input the data necessary for creating the simulated earthquake motion without taking time. It can be carried out.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, in the simulated ground motion creation method of the present invention and the simulated ground motion creation program recorded in the recording medium, the site position of the structure is input in the site location input step on the display map of the region selected in the display region selection step. Then, the physical property data of the ground at this site position is input and stored in the ground physical property input step. Next, an active fault search condition existing within a predetermined radius centered on the site position is input in the active fault search condition input step, an active fault that matches the search condition is searched, and the position of the searched active fault is determined. The active fault is displayed on the display map of the selected area by the active fault display step, and the active fault related to the site position is selected from the active faults displayed by the curved mark, and the active fault is surely confirmed. Active fault data related to degree, activity, fault length, average epicentral distance, maximum base velocity, and estimated magnitude are set.
Then, in the parameter input step, fault parameters and fracture parameters for generating the basement wave of the active fault are input, and in the base simulated earthquake motion parameter input step, the waveform parameters, spectrum calculation period and time step of the base simulated earthquake motion envelope, and calculation convergence are calculated. Input basement simulated ground motion parameters for phase. Next, based on the input fault parameters and rupture parameters and basement simulation ground motion parameters, basement simulation ground motion is generated in the basement simulation ground motion generation step, and further input in the ground motion result and ground physical property input step generated in the basement simulation ground motion generation step. Based on the obtained ground physical property data, a simulated ground motion for the planned construction site of the structure is generated in the simulated planned ground motion generation step.
[0044]
In the simulated ground motion creation device of the present invention, the site position of the structure is input by the site position input means on the display map of the area selected by the display area selection means, and the physical properties of the ground at this site position are input by the ground physical property input means. Enter and save. Next, search conditions for active faults that exist within a predetermined radius centered on the site position are input using the active fault search condition input means, active faults that match the search conditions are searched, and the history of occurrence of the searched active faults The active fault is displayed as a curved mark on the display map of the area where the degree is selected and displayed by the active fault display means, and the active fault related to the site position is selected from the active faults displayed by the curved mark, and the active fault Active fault data related to certainty, activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, and estimated magnitude are set.
In the parameter input means, the fault parameters and fracture parameters for generating the active fault basement wave are input, and in the base simulated earthquake motion parameter input means, the waveform parameters of the base simulated earthquake motion envelope curve, the spectrum calculation period, and the time step of the time history waveform And the foundation simulated ground motion parameters related to the phase for calculation convergence. Next, based on the input fault parameters and fracture parameters and the base simulated ground motion parameters, the base simulated ground motion generation means generates base ground simulation ground motion, and further, the ground motion result generated by the base simulated ground motion generation means and the ground physical property input means input. Based on the obtained ground physical property data, the simulated ground motion for the construction layer of the structure is generated by the construction layer simulated ground motion generation means.
[0045]
Therefore, according to the present invention, the structure designer can easily and without mistakes create a simulated earthquake motion suitable for the site ground and input and set data necessary for creating the simulated earthquake motion. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration of a simulated earthquake motion creation device according to the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram of display area selection means constituting the simulated earthquake motion generating apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram of site position input means constituting the simulated ground motion creation device of the present invention.
FIG. 4 is a functional block diagram of ground physical property input means constituting the simulated ground motion creation device of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram of a base simulated ground motion generation means constituting the simulated ground motion generation device of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a display area selection screen according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a display screen for a site location selection map in the embodiment of the present invention;
FIG. 8 is an explanatory diagram when an operation menu screen is displayed on a site location selection map according to the embodiment of the present invention;
FIG. 9 is an explanatory diagram when a site position designation method selection screen latitude / longitude input screen is displayed on a site position selection map according to the embodiment of the present invention;
FIG. 10 is an explanatory diagram when a latitude / longitude input screen is displayed on a site position selection map according to the embodiment of the present invention;
FIG. 11 is an explanatory diagram when a municipality input screen is displayed on the site location selection map according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a screen for inputting a site position by clicking a map on the site position selection map according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a screen when a site position is input on a selection map according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a ground model screen for inputting ground physical properties according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an input screen for basic data and the like for inputting ground physical properties in the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a screen of a ground model into which ground physical properties are input according to the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a screen when an attenuation graph and a shear stiffness ratio graph are displayed on the ground property input display screen on the display screen according to the embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a display example of an active fault search screen in the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is an explanatory diagram when an active fault search result is displayed on a selection map according to the embodiment of the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing an active fault data selection screen according to the embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing an example of a search active fault search list according to the embodiment of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a display example of an active fault parameter input screen according to the embodiment of the present invention.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing a display example of a base simulation earthquake motion parameter input screen according to the embodiment of the present invention.
FIG. 24 is an explanatory diagram showing a case where a waveform graph of seismic waves is displayed on the input screen for the base simulated earthquake motion parameters in the embodiment of the present invention.
FIG. 25 is an explanatory diagram showing a display example of a message when the simulation ground motion calculation execution does not converge in the embodiment of the present invention.
FIG. 26 is an explanatory diagram showing an operation menu screen for acceleration graph display and speed graph display according to the embodiment of the present invention.
FIG. 27 is an explanatory diagram showing a screen when an acceleration graph and a velocity graph are displayed on the display screen according to the embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a flowchart showing a processing procedure for creating a base simulated earthquake motion in the embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a flowchart showing a processing procedure for creating a base simulated earthquake motion in the embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a flowchart showing a ground physical property data input processing procedure according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Display device
12 Map data storage means
14 Active fault data storage means
16 Display area selection means
18 Site position input means
20 Geophysical property input means
22 Active fault search condition input means
24 Active fault display means
26 Data selection means
28 Parameter input means
30 Base simulation earthquake motion parameter input means
32 Base simulation earthquake motion generation means
34 Construction site simulated earthquake motion generation means
36 Control device
38 Memory means
40 Input means
161 Selected area display means
162 Map display means
163 Operation menu display means
181 Site position selection menu display means
182 Latitude / longitude input means
183 Municipality input means
184 Postal code input means
185 Map click display means
201 Ground model input means
202 Geophysical property data input means
203 Shear rigidity ratio graph display means
204 Attenuation graph display means
205 Test value / experiment value input means

Claims

A simulated ground motion creation method that artificially creates ground motion with a computer using a mathematical model that reflects the characteristics of actual active fault ground motion,
When the construction area of the structure is selected by the operator's operation from the area selection screen displayed on the display device, the display area selection means that receives the selection displays a map of the area on the display device. When,
When the site position of the structure is input by the operator's operation on the display map of the area selected in the display area selection step, the site position input step of receiving the input by the site position input means ;
When the physical property of the ground at the site position input in the site position input step is input by the operation of the operator, the ground physical property input step for receiving the input by the ground physical property input means ,
When an active fault search condition existing within a predetermined radius centered on the site position is input by an operator's operation, an active fault search condition input step of receiving the input by an active fault search condition input means ;
The active fault search active faults that matches the input search condition in condition input step retrieved from the storage means by the active fault display means, the retrieved active fault the display device to select the displayed area of the map display the position of the An active fault display step for displaying the active fault display means with a curved mark on the top,
When an active fault estimated to be related to the site position is selected from the active faults displayed on the display map by an operator's operation, the selection is accepted by the data selection means , and the selected active fault is selected. A data selection step of selecting and setting active fault data related to certainty, activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, estimated magnitude from the storage means by the data selection means ,
A parameter input step for receiving the input by the parameter input means when a fault parameter and a fracture parameter for generating a base wave relating to the active fault data selected in the data selection step are input by an operator's operation ;
Corresponding to the active fault data selected in the data selection step, the waveform parameters of the envelope curve of the base simulated ground motion, the spectrum calculation period and the time step of the time history waveform and the base simulated ground motion parameters regarding the phase for calculation convergence are When input by operation, a base simulated earthquake motion parameter input step for receiving the input by the base simulated ground motion parameter input means ;
A base simulated ground motion generation step for generating base simulated ground motion by a base simulated ground motion generation means based on the fault parameter and fracture parameter input in the parameter input step and the base simulated ground motion parameter input in the base simulated ground motion parameter input step; ,
A construction schedule in which simulated ground motion for the planned construction site of the structure is generated by the planned construction ground motion generation means based on the ground motion data generated in the base simulated ground motion generation step and the ground physical property data input in the ground physical property input step A simulated ground motion generation step;
A method for creating a simulated ground motion characterized by including:

Wherein the display region selection step, a selection region display step of displaying on the display device by selecting the region displaying means divides the national block and nationwide plurality of regional blocks, one of said displayed in the selection area display step block A map display step of accepting the click by the map data display means when the operator clicks the map, reading the map data corresponding to the block from the map data storage means by the map data display means, and displaying the map data on the display device; the map display step by the display device in the site position input for the simulated ground motion generated on the displayed map, soil properties input, search, data selection, parameter input, operate the operation menu of the simulated ground motion generation and simulated seismic wave generation operation menu display vinegar to the window displayed by the menu display means Simulated ground motion creation method according to claim 1, wherein the Tsu and a flop.

The active fault search conditions in the active fault search condition input step are: active fault certainty / activity level on the input screen displayed on the display device, upper and lower limits of fault length, upper and lower limits of average epicenter distance value, the maximum base upper and lower limit values of the velocity, upper and lower limit values of the estimated magnitude, the upper and lower limit values of the focal distance, the upper and lower limit values of the magnitude, by upper and lower limits of the maximum speed of the substrate is input to the operation of the operator The simulated ground motion generation method according to claim 1, wherein the method is set.

The simulated earthquake motion according to claim 1, wherein the curve mark of the fault on the map displayed on the display device in the active fault display step is represented by a curve mark having a thickness corresponding to the magnitude of the magnitude of the active fault. How to make.

The method according to claim 1, wherein the curved mark is displayed in different colors according to the maximum velocity of the base.

The active fault data selected and set in the data selection step is operated by one active fault name in the active fault list read out from the storage means by the data selection means according to the search condition and displayed on the screen of the display device. When the click is performed by the user, the data selection means accepts the click, and the display of the area including the curve mark on the map corresponding to the active fault name is changed by the active fault display means. The method for creating a simulated ground motion according to claim 1.

The active fault data selected and set in the data selection step is clicked by the data selection means when one of the curve marks on the map displayed on the display device is clicked by the operation of the operator. The active fault list that is set by the active fault display means and changes the display of the area including the clicked curve mark and is read from the storage means according to the search condition and displayed on the screen of the display device 2. The simulated ground motion generation method according to claim 1, wherein one active fault name corresponding to the curve mark in the mark is marked.

In the base simulated earthquake motion generation step, the time history waveform graph display means generates and displays an envelope curve of the time history waveform based on the envelope curve waveform parameters of the base simulated earthquake motion input in the base simulated earthquake motion parameter input step. A history waveform graph display step, a velocity graph display step in which a velocity graph display means generates and displays a velocity response spectrum waveform of the base based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter, and the envelope curve waveform parameter and the base simulation 2. The simulated earthquake motion generation method according to claim 1, further comprising an acceleration graph display step in which the acceleration graph display means generates and displays a response waveform of the base based on the earthquake motion parameters.

A simulated ground motion creation device that artificially creates ground motion using a mathematical model that reflects the characteristics of actual ground motion,
A display device;
Map data storage means for storing map data;
Active fault data storage means for storing active fault data generated in the past;
When the construction area of the structure is selected by the operator's operation from the area selection screen displayed on the display device , the selection is accepted, and the map data of the area is read from the map data storage means and stored in the display device. A display area selection means for displaying;
When the site position of the structure is input by the operator's operation on the display map of the area selected by the display area selecting means, site position input means for receiving the input;
When the physical property of the ground at the site position input by the site position input means is input by an operator's operation, the ground physical property input means for receiving the input,
When an active fault search condition that exists within a predetermined radius centered on the site position is input by an operator's operation, an active fault search condition input means that receives the input,
The active fault that matches the search condition input by the active fault search condition input means is searched from the active fault data storage means, and the position of the searched active fault is displayed on the display map of the area selected and displayed on the display device. Active fault display means for displaying in a curved line mark,
When an active fault estimated to be related to the site position is selected from among the active faults marked on the display map by an operator's operation, the selection is accepted, and the certainty level of the selected active fault Data selection means for selecting and setting active fault data relating to activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, estimated magnitude from the active fault data storage means;
When a fault parameter and a fracture parameter for generating a base wave related to active fault data selected by the data selection means are input by an operator's operation, parameter input means for receiving the input;
Corresponding to the active fault data selected by the data selection means, the waveform parameters of the envelope curve of the base simulated earthquake motion, the spectrum calculation period and the time step of the time history waveform and the base simulated ground motion parameters regarding the phase for calculation convergence are When input by operation, the base simulated earthquake motion parameter input means for receiving the input,
And Fundamental simulated ground motion generating means for generating a fault parameters and fracture parameters based simulated ground motions based on the foundation simulated ground motion parameters entered by the foundation simulated ground motion parameter input means is input by the parameter input means,
A planned construction site simulated ground motion generation means for generating simulated ground motion for the planned construction site of the structure based on the ground motion data generated by the base simulated ground motion generation means and the ground physical property data input by the ground physical property input means;
A simulated earthquake motion creation device characterized by comprising:

The display area selection means includes a selection area display means for dividing the national block and the whole country into a plurality of area blocks and displaying on the display device, and one of the blocks displayed by the selection area display means is operated by an operator. The map display means for reading the map data corresponding to the block from the map data storage means and displaying it on the display device by accepting the click, and the map display means displays the map data on the display device. 10. The simulated earthquake motion creating apparatus according to claim 9, further comprising operation menu display means for displaying an operation menu for generating simulated earthquake motion on a map in a window.

The active fault search conditions in the active fault search condition input means are: active fault certainty / activity level on the input screen displayed on the display device, upper and lower limits of fault length, upper and lower limits of average epicenter distance value, the maximum base upper and lower limit values of the velocity, upper and lower limit values of the estimated magnitude, the upper and lower limit values of the focal distance, the upper and lower limit values of the magnitude, by upper and lower limits of the maximum speed of the substrate is input to the operation of the operator 10. The simulated ground motion generation method according to claim 9, wherein the method is set.

The simulated earthquake motion according to claim 9, wherein a curve mark of a fault on the map displayed on the display device by the active fault display means is represented by a curve mark having a thickness corresponding to the magnitude of the magnitude of the active fault. Creation device.

10. The simulated ground motion creation device according to claim 9, wherein the curve mark is displayed in different colors according to the maximum speed of the base.

The active fault data selected and set by the data selection means is read from the active fault data storage means according to the search condition, and one active fault name in the active fault list displayed on the screen of the display device is the operator's name . When clicked by an operation, the click is set by the data selection means accepting the click, and the active fault display means changes the display of the area including the curve mark on the map corresponding to the active fault name. The simulated ground motion creation device according to claim 9.

The active fault data selected and set by the data selecting means is clicked by the data selecting means when one of the curve marks on the map displayed on the display device is clicked by an operator's operation. The active fault display means changes the display of the area including the clicked curve mark, and is simultaneously read from the active fault data storage means according to the search condition and displayed on the screen of the display device. 10. The simulated ground motion creation device according to claim 9, wherein one active fault name corresponding to the curve mark in the fault list is marked.

The base simulation earthquake motion generation means generates a time history waveform graph display means for generating and displaying an envelope curve of a time history waveform based on the envelope curve waveform parameters of the base simulation earthquake motion input by the base simulation earthquake motion parameter input means, A velocity graph display means for generating and displaying a base velocity response spectrum waveform based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter, and generating a base response waveform based on the envelope curve waveform parameter and the base simulation earthquake motion parameter. 10. The simulated ground motion creation device according to claim 9, further comprising an acceleration graph display means for displaying.

A recording medium that records a program that artificially creates a ground motion using a mathematical model that reflects the characteristics of actual active fault ground motion,
When the construction area of the structure is selected by the operator's operation from the area selection screen displayed on the display device, the display area selection means that receives the selection displays a map of the area on the display device. When,
When the site position of the structure is input by the operator's operation on the display map of the area selected in the display area selection step, the site position input step of receiving the input by the site position input means ;
When the physical property of the ground at the site position input in the site position input step is input by the operation of the operator, the ground physical property input step for receiving the input by the ground physical property input means ,
When an active fault search condition existing within a predetermined radius centered on the site position is input by an operator's operation, an active fault search condition input step of receiving the input by an active fault search condition input means ;
The active fault search active faults that matches the input search condition in condition input step retrieved from the storage means by the active fault display means, the retrieved active fault the display device to select the displayed area of the map display the position of the An active fault display step for displaying the active fault display means with a curved mark on the top,
When an active fault estimated to be related to the site position is selected from the active faults displayed on the display map by an operator's operation, the selection is accepted by the data selection means , and the selected active fault is selected. A data selection step of selecting and setting active fault data related to certainty, activity, fault length, average epicenter distance, maximum base velocity, estimated magnitude from the storage means by the data selection means ,
A parameter input step for receiving the input by the parameter input means when a fault parameter and a fracture parameter for generating a base wave relating to the active fault data selected in the data selection step are input by an operator's operation ;
Corresponding to the active fault data selected in the data selection step, the waveform parameters of the envelope curve of the base simulated ground motion, the spectrum calculation period and the time step of the time history waveform and the base simulated ground motion parameters regarding the phase for calculation convergence are When input by operation, a base simulated earthquake motion parameter input step for receiving the input by the base simulated ground motion parameter input means ;
A base simulated ground motion generation step for generating base simulated ground motion by a base simulated ground motion generation means based on the fault parameter and fracture parameter input in the parameter input step and the base simulated ground motion parameter input in the base simulated ground motion parameter input step; ,
A construction schedule in which simulated ground motion for the planned construction site of the structure is generated by the planned construction ground motion generation means based on the ground motion data generated in the base simulated ground motion generation step and the ground physical property data input in the ground physical property input step A simulated ground motion generation step;
A recording medium that records a simulated earthquake motion creation program for causing a computer to execute the program.