JP3859587B2

JP3859587B2 - Piping seismic evaluation method and piping seismic evaluation device

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Publication number: JP3859587B2
Application number: JP2002360146A
Authority: JP
Inventors: 善久清水; 健一小金丸; 直行細川
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: JP2003240671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配管耐震性評価方法および配管耐震性評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガスや上下水道の配管網は、一般家庭向けなどの燃料用ガスや水道水のような公共的資源を所定の地域内の需要家に対して確実に供給するために、その供給対象地域内に、あたかも人体における血管網のように複雑な形状のネットワーク状に設置されている。例えば都市ガスの配管網では、いわゆる導管はほぼ全体的に、ガス供給時業者が管轄している所定地域内の地下に埋設されており、一般に埋設管と呼ばれている。但し、少数ではあるが、部分的には導管が地上に露出している場所もある。
【０００３】
このような配管網（換言すれば埋設管のネットワーク）では、地震が発生した場合でも安全を確保できるように、配管（パイプやバルブなど）の耐震性を評価し、その評価結果に基づいて、例えば耐震性の低い配管やバルブについては、取り替えや補修などの対策を施すことが要請される。例えば旧式の配管やバルブなどについては、材料や構造が近年の配管と比較して低品質であるという傾向にあるため、耐震性が低いことが想定される。
【０００４】
このため、旧式の配管については特に重点的に耐震性の評価対象とすることが必要であるものと考えられるが、しかし例えば「１９８０年以前に埋設された配管」のように、単に評価の基準とする埋設年よりも旧式という観点のみから耐震性を評価するだけでは、旧式の配管のうちには耐震性が十分高いものもあるので、そのような配管については耐震性が十分高いにも関わらず取り替えられてしまう、といった無駄が生じたり、逆に、評価の基準とする埋設年よりも新しく埋設されたにも関わらず耐震性が不十分な配管などについては、耐震性が不十分であるにも関わらず取り替えや補修などの処置対象外と決定されてしまうといった、対策の漏れが生じるなどの不都合がある。また、近年に埋設された配管の耐震強度の見直しや、これから新設される配管の耐震強度の設定などについても、より具体的な耐震強度解析を行って、必要かつ十分な耐震強度の達成と低コスト化とを両立して、安全性が高くかつ低コストの配管網を実現することが望まれる。
【０００５】
そこで、従来の技術では、過去に地震が発生した際の配管の被害状況に関して現在までに得られている情報を分析し、その分析結果に基づいて、統計的に、地震に因る配管の「被災率」を求めるようにしていた。あるいはさらに、「被災率」の裏返しである「安全率」を求めるようにしていた。
【０００６】
例えば、兵庫南部地震（いわゆる阪神大震災）が発生したときの、神戸阪神地区における配管網に生じた被害発生の状況を、配管の材質や仕様や品種などの観点から調査し、その情報を統計的に処理して、例えば阪神大震災と同程度の、いわゆるレベル２規模の地震が生じた場合に発生することが統計的あるいは確率論的に推測される被災率を、配管の材質や仕様や品種毎に求める。そしてその被災率に基づいて、同様の材質や仕様や品種の配管の安全率を決定する、という手法が採用されていた。
【０００７】
このような、既往地震（過去に発生した地震）の情報に基づいて統計的あるいは確率論的な手法によって被災率または安全率を推測する、という手法は、上記のような配管網の耐震性評価のみならず、例えば低層住宅建築物の耐震性評価や、その他の土木建造物などにも一般に利用されている。
【０００８】
このように、従来の技術では、これから発生する可能性のある所定の規模の地震を想定し、その地震に起因した配管の被害の発生確率を、過去に報告されている地震とそれに因る被害に関する情報とに基づいて「被災率」のような形で統計的あるいは確率論的に推測していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の技術では、統計的あるいは確率論的に推測された被災率に基づいて耐震性の評価を行っているので、構造力学的な解析等に基づいた明確で精確なデータに基づいたものとは異なり、元より統計的なデータに基づいて得られたものなのであるから、その評価結果は統計的あるいは確率論的なものであることを免れない。例えば、「レベル２規模の地震に対する、淡路地区における１９７０年に埋設された普通鋳鉄管の被災率は、阪神大震災の被災統計に基づけば８０％」というように、統計的（確率論的）にしか推測することができないという問題がある。
【００１０】
あるいは、従来の技術では、配管の品種（例えば普通鋳鉄管、溶接鋼管等）毎に大まかな目安として材料強度を実験等により求めておき、その材料強度のみに基づいて耐震性を評価していたが、そのような材料強度のみに基づいた評価では、地震によって与えられる地震動のエネルギーが実際に配管に加えられた場合の実態に則した耐震性の真値に対して、誤差が大きくなり過ぎてしまい、評価結果の信頼性や精度が十分ではなく、延いては耐震性の過大評価や過少評価が生じやすいという問題がある。一般に、耐震性を過大評価した場合には、対策不足（対策漏れ）が生じることとなり、耐震性を過小評価した場合には、対策過剰（無駄）が生じることとなる。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、今後に発生することが想定され得る地震に対する確実で精確な被災予防対策を行うために有効な配管の耐震性の評価を、統計的あるいは確率論的にではなく、配管の耐震強度を正確に示す具体的な力学的数値に基づいて求めることができる配管耐震性評価方法および配管耐震性評価装置を提供することにある。また、そのような評価結果を、配管網の地図中に正確に位置付けして一目瞭然に表示することができる配管耐震性評価装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による配管耐震性評価方法は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動周期または固有振動波長と所定の規模の地震動の大きさとに対応して配管に与えられることが算出される外力と、配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値とに基づいて、所定の規模の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する。
【００１６】
また本発明による配管耐震性評価装置は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けてそのセグメント毎に地盤の固有振動周期または固有振動波長と所定の規模の地震動の大きさとに対応して配管に与えられる外力を演算する外力算出手段と、外力算出手段によって算出された外力と配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値とに基づいて、所定の規模の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する安全率演算手段とを備えている。
【００１７】
すなわち本発明による配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置では、配管網におけるセグメント毎で、それぞれ地盤の固有振動周期（Ｔ）または固有振動波長（Ｌ）のデータと、配管の破損が生じる臨界値として臨界応力値（Ｆcr）のデータと、所定の規模の地震動値（ＳＩ）に対応して定まる外力の大きさ（Ｆ）のデータとに基づいて、配管の破損発生に関する安全率（Ｓ）またはその安全率（Ｓ）に基づいて評価される耐震性に関するデータを算出する。
【００１８】
また、本発明による配管耐震性評価方法は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動周期または固有振動波長と所定の規模の地震動の大きさとに対応して配管に与えられることが算出されるパイプ軸力と、その配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値とに基づいて、所定の規模の地震動に対するバルブの破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する。
【００１９】
また本発明による配管耐震性評価装置は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動周期または固有振動波長と所定の規模の地震動の大きさとに対応して配管に与えられるパイプ軸力を演算するパイプ軸力算出手段と、パイプ軸力算出手段によって算出されたパイプ軸力と、配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値とに基づいて、所定の規模の地震動に対するバルブの破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する安全率演算手段とを備えている。
【００２０】
すなわち本発明による配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置では、配管網におけるセグメント毎で、それぞれ地盤の固有振動周期（Ｔ）または固有振動波長（Ｌ）のデータと所定の規模の地震動の大きさ（ＤまたはＳＩまたはＵのうち少なくともいずれか１種類）とに対応して配管に与えられるパイプ軸力（Ｆp ）を算出し、そのパイプ軸力（Ｆp）と、配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値（Ｆb-cr）とを比較するなどして、所定の規模の地震動に対するバルブの破損発生に関する安全率（Ｓ＝Ｆb-cr／Ｆp）またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを求める。
【００２１】
あるいは、本発明による配管耐震性評価方法は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動周期または固有振動波長と所定の規模の地震動の大きさとに対応して配管に与えられることが算出される変形量と、配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な変形量である許容変形量とに基づいて、所定の規模の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する。
【００２２】
また本発明による配管耐震性評価装置は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動周期または固有振動波長と所定の規模の地震動の大きさとに対応して、配管に与えられる変形量を演算する変形量算出手段と、変形量算出手段によって算出された変形量と、配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な変形量である許容変形量とに基づいて、所定の規模の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する安全率演算手段とを備えている。
【００２３】
すなわち本発明による配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置では、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動周期（Ｔ）または固有振動波長（Ｌ）と所定の規模の地震動に因って配管に与えられることが算出される変形量（Ｄ）と、配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な変形量である許容変形量（Ｄcr）とを比較することなどにより、所定の規模の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率（Ｓ）またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを算出する。
【００２４】
あるいは、本発明による配管耐震性評価方法は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動周期または固有振動波長と所定の規模の地震動の大きさとに対応して配管に与えられることが算出されるパイプ変形量と、その配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な変形量である許容変形量とに基づいて、所定の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する。
【００２５】
また本発明による配管耐震性評価装置は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動周期または固有振動波長と所定の規模の地震動の大きさとに対応して配管に与えられるパイプ変形量を演算するパイプ変形量算出手段と、そのパイプ変形量算出手段によって算出されたパイプ変形量と、配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な変形量である許容変形量とに基づいて、地震動に対する配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する安全率演算手段とを備えている。
【００２６】
すなわち本発明による配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置では、配管網におけるセグメント毎で、それぞれ地盤の固有振動周期（Ｔ）または固有振動波長（Ｌ）のデータと所定の規模の地震動の大きさ（ＤまたはＳＩまたはＵのうち少なくともいずれか１種類）とに対応して配管に与えられるパイプ変形量（Ｄp ）を算出し、そのパイプ変形量（Ｄp）と、配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な変形量である許容変形量（Ｄbcr）とを比較するなどして、所定の規模の地震動に対するバルブの破損発生に関する安全率（Ｓ＝Ｕbcr／Ｕp）またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを求める。
【００２７】
本発明による他の配管耐震性評価方法は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、配管の強度に関する構造力学的データと、所定の規模の地震動に起因して発生することが想定される流動化による地盤の流動量に関するデータとに基づいて、前記地震動に対する前記配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する、というものである。
【００２８】
また本発明による他の配管耐震性評価装置は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、配管の強度に関する構造力学的データと、所定の規模の地震動に起因して発生することが想定される流動化による地盤の流動量に関するデータとに基づいて、前記地震動に対する前記配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する安全率算出手段を備えている。
【００２９】
すなわち本発明による他の配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置では、配管の破損強度に関するデータ（δcrまたはｆcrまたはＳＩcr）と、所定の地震動によって発生することが推定される地盤の流動量に関するデータ（δまたはｆまたはＳＩ）とに基づいて、所定の規模の地震動に因って発生する地盤の流動化に対する配管の耐震性を評価する。
【００３０】
さらに詳細には、本発明による他の配管耐震性評価方法は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、所定の規模の地震動に起因して発生する地盤の流動化によって配管に与えられることが算出される外力と、配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値とに基づいて、所定の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する。
【００３１】
また本発明による他の配管耐震性評価装置は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、所定の規模の地震動に起因して発生する地盤の流動化によって配管に与えられる外力を演算する外力算出手段と、外力算出手段によって算出された外力と配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値とに基づいて、所定の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する安全率算出手段とを備えている。
【００３２】
すなわち本発明による他の配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置では、所定の規模の地震動に起因して発生する地盤の流動化によって配管に与えられることが算出される外力（ｆ）と、配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値（ｆcr）とを比較するなどして、所定の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率（Ｓ）またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する。しかもこのとき、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けてそのセグメント毎に個別にデータを掌握して、そのセグメント毎に個別に配管の耐震性を求める。
【００３３】
あるいは、本発明による他の配管耐震性評価方法は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、所定の規模の地震動に起因して発生する地盤の流動化によって配管に与えられることが算出されるパイプ軸力と、配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値とに基づいて、所定の地震動に対するバルブの破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する。
【００３４】
また本発明による他の配管耐震性評価装置は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、所定の規模の地震動に起因して発生する地盤の流動化によって配管に与えられるパイプ軸力を演算するパイプ軸力算出手段と、パイプ軸力算出手段によって算出されたパイプ軸力と配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値とに基づいて、所定の地震動に対するバルブの破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する安全率算出手段とを備えている。
【００３５】
すなわち本発明による他の配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置では、所定の規模の地震動に起因して発生する地盤の流動化によって配管に与えられることが算出されるパイプ軸力（ｆp）と、配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な応力値である許容応力値（ｆb-cr）とを比較するなどして、所定の地震動に対するバルブの破損発生に関する安全率（Ｓ）またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する。
【００３６】
あるいは、本発明による他の配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置では、上記のようなパイプ軸力（Ｆp）と許容応力値（Ｆb-cr）とを比較すること以外にも、所定の規模の地震動に起因して発生する地盤の流動化によって配管に与えられることが算出される変形量（δ）と、配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な変形量である許容変形量（δcr）とに基づいて、所定の規模の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率（Ｓ）またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算するようにしてもよい。
【００３７】
これはさらに詳細には、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、所定の規模の地震動に起因して発生する地盤の流動化によって配管に与えられることが算出されるパイプ変形量（δp）と、その配管のバルブに破損が生じることが構造力学的に解析される変形量である許容変形量（δb-cr）とに基づいて、所定の規模の地震動に対するバルブの破損発生に関する安全率（Ｓb）またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算するようにしてもよい。
【００３８】
なお、本発明による他の配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置では、配管網の配管のうち、地盤の流動化の影響を実質的に受ける護岸から所定距離内にある配管を有するセグメントに対してのみ、地盤の流動化に対する配管の安全率の演算や耐震性の評価を行うようにしてもよい。
【００３９】
すなわち、護岸から所定距離以内（例えば護岸から１００メートルの距離以内のような）では、他の地勢の場所と比較して地盤の流動化に起因して発生する地盤の流動量（δ）が特に大きいことを、本発明者らは確認した。
【００４０】
そこで、特にそのように地盤の流動化が発生しやすい傾向のある場所を、地盤の流動化に起因した配管の破損が生じやすい要注意箇所として注目し、そのような条件に当てはまるセグメントについて特に重点的に地盤の流動化に対する配管の安全率の算出を行う。このようにすることにより、地盤の流動化の発生が実質的に無視できるセグメント内の配管については安全率の算出作業を省略することができ、延いては少なくともその分の情報処理の手間が簡略化される。
【００４１】
なお、地盤の流動化に対する配管の安全率の算出に際しては、地盤の流動化に起因した流動量（δ）として、護岸に対して直交方向の流動量を推定し、かつ配管に破損が生じる許容変形量（δcr）を護岸に対して直交方向に取ることが望ましい。
【００４２】
すなわち、上記のような護岸から所定距離以内で生じる地盤の流動量（地盤の流動化に起因した地盤の水平方向変形量）は、殆どの場合、護岸の岸壁に対して直交方向に最も顕著に生じるので、そのような護岸に対して直交方向での地盤の流動量（δ）と、それと同方向での配管の許容変形量（δcr）とを比較するなどして、地盤の流動化に対する配管の安全率を算出することが望ましい。
【００４３】
ここで、上記の配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置においては、配管網を、配管の接続形態に着目した所定の分類法に則して個々のセグメントに離散化して掌握し、その個々のセグメント毎に、安全率の算出やその安全率に基づいた耐震性の評価を行うようにすることが望ましい。
【００４４】
さらに詳細には、そのような分類法としては、配管の接続形態を構造力学的およびトポロジー的な観点等に基づいて、所定の長さ以上の直線型、屈曲を有する曲管型、分岐を有するＴ字型、という少なくとも３種類に分類するものとし、この分類法に基づいて、配管網を個々のセグメントに分けて考えることなどが有効である。但し、このような分類法のみには限定されないことは言うまでもない。この他にも、例えば、直線部、曲管部、Ｔ字型分岐部、Ｈ字型分岐部の４種類に分類することなども可能である。あるいはさらに上記の分類に加えて、バルブの有無をも含めた分類法なども可能である。
【００４５】
また、上記の配管耐震性評価装置では、所定地域における各セグメントまたは配管の地理的な位置に関するデータと、そのセグメント毎または配管毎に安全率算出手段によって算出された安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータとを、対応付けて予め記憶するデータ記憶手段と、所定地域に設けられた配管網の地図を表示すると共に、その地図におけるセグメント毎または配管毎の安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータをその地図中に表示するデータ表示手段とを、さらに備えるようにしてもよい。
【００４６】
このようにすることにより、配管網が設けられている地域における各セグメントや配管の位置と、そのそれぞれの地震に対する安全率や耐震性のデータとを、一つの画面中に自動的に表示して、所定の規模の地震に対する配管網の安全率や耐震性の地理的な分布をユーザーに対して一目瞭然に提示することができる。
【００４７】
なお、本発明による配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置は、都市ガスの配管網や上・下水道の配管網などに好適に採用することが可能である。あるいはその他にも種々の配管網に適用可能であることは言うまでもない。
【００４８】
ここで、上記の解決手段の説明文中の（）内に示したＦ，ｆ，ＳＩ，δ，Ｕ，Ｔ，Ｌ等の記号について、その各物理量の明確な定義および具体的な内容は、以下に述べる実施の形態中に詳述してある。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
図１は、本発明の一実施の形態に係る配管耐震性評価装置の概要構成を表したものである。なお、本発明の実施の形態に係る配管耐震性評価方法は、この配管耐震性評価装置の動作あるいは作用によって具現化されるものであるから、以下、それらを併せて説明する。
【００５１】
この配管耐震性評価装置は、データ記憶部１００と、配管耐震性評価部２００と、耐震性評価表示部３００とを、その主要部として備えており、所定地域に設けられている都市ガスの配管網について、その配管網を複数のセグメントに分けて、その個々のセグメント毎に、配管の強度に関する構造力学的データと、所定の規模の地震動によって配管に与えられる外力の大きさに関するデータと、地震動に対応した地盤の固有振動に関するデータとを用いて、地震動に対する配管の安全率を算出し、その安全率に基づいて耐震性を評価するものである。
【００５２】
データ記憶部１００は、例えば関東地域ほぼ全域のような所定地域内に網目状に張り巡らされた配管網を、例えば配管の接続形態の構造力学的に分類し、所定の長さ以上の直線型、屈曲を有する曲管型、分岐を有するＴ字型、という３種類に分類することで個々のセグメントに区切って、その複数のセグメント毎に、識別番号（Ｎ＝１，２，３…）を付すと共に、そのセグメントが所定地域における地図上のどの位置に存在しているのかについてのデータ（（ｘ，ｙ）；例えば直交座標のデータ）と、そのセグメントの位置での地盤の固有振動周期（Ｔ）または固有振動波長（Ｌ）と、そのセグメントにおける地震動に起因して配管のバルブに破損が生じる許容応力値（Ｆb-cr；バルブ強度）およびパイプに破損が生じる許容応力値（Ｆp-cr；パイプ強度）と、そのセグメントにおける地震が発生した場合の地盤の流動化に起因して配管に破損が生じる変形量の臨界値である許容流動変形量（δcr）のデータとを、対応付けて記憶している。なお、ここではバルブに破損が生じる許容応力値（Ｆb-cr）とパイプに破損が生じる許容応力値（Ｆp-cr）とを総称して許容応力値（Ｆcr）と呼ぶものとする。このデータ記憶部１００は、配管網が配設されている地域の地図および配管網を耐震性評価表示部３００の表示デバイス３０２の画面に表示するためのデータ等も記憶している。
【００５３】
例えば、第ｎセグメント（Ｎ＝ｎ）について、その第ｎセグメントの地図中での位置のデータが（ｘ，ｙ）、地盤の固有振動周期がＴ、固有振動波長がＬ、配管のバルブの許容応力値量がＦb-cr、許容流動変形量がδcrである場合、データ記憶部１００には、第ｎセグメントのデータとして、｛Ｎ＝ｎ，（ｘ，ｙ），Ｔ，Ｌ，Ｆb-cr，Ｆp-cr，δcr｝という７種類のデータが一纏まりにして記憶されている。このデータは、データ記憶部１００から読み出される際にも、上記のような一纏まりの状態で取り扱われる。
【００５４】
配管網を複数のセグメント（Ｎ＝１，２，３…）に分ける際の分割法としては、詳細は後述するが、配管の接続形態（構造力学的および幾何学的な配管形状）に着目して、配管網を、直線の部分と、屈曲の部分と、Ｔ字型に分岐した部分とに分類するといった分類法に基づいて細分化（離散化）し、その個々の部分をそれぞれ各セグメントとして取り扱う。この場合、各セグメントの例えば中心点あるいはバルブを有しているものについてはそのバルブの位置などを、地図中でのそのセグメントの位置のデータ（ｘ，ｙ）として用いればよい。
【００５５】
あるいは、例えば１辺が０．５［ｋｍ］の正方形のメッシュを想定し、そのメッシュによって配管網が張り巡らされている所定地域を区分して、その個々のメッシュ毎を各セグメントとして取り扱うことなども可能である。そして各セグメントの例えば中心点あるいは図心の位置などを、地図中でのそのセグメントの位置のデータ（ｘ，ｙ）とするようにしてもよい。但し、この場合、メッシュの１辺の寸法を小さくすればするほど、位置的な精度は高くなるが、セグメントの個数が多くなってデータ処理の手間などが繁雑化する傾向にある。逆に、メッシュの１辺の寸法を大きくすればするほど、セグメントの個数が少なくなってデータ処理の手間などは簡易化するが、位置的な精度が低くなる傾向にある。従って、位置的な精度とセグメントの個数の多さとの兼ね合いを考慮して、メッシュの寸法を適切な大きさに設定することが望ましい。また、耐震性の評価結果を表示させる表示デバイス３０２の画面の表示解像度に対して余りにも微細な表示寸法となってしまうほどの細かい寸法にメッシュを設定することは無意味であるから、そのような表示デバイス３０２の解像度なども考慮に入れてメッシュの大きさを設定することが望ましいことは言うまでもない。
【００５６】
地盤の固有振動周期（Ｔ）または固有振動波長（Ｌ）のデータは、配管網が配設されている所定地域内の地盤の要所毎にボーリング調査を行って得ることができる。例えば、管理対象の地域として首都圏の東京都、神奈川県、千葉県、埼玉県における、ガス導管が設けられている要所毎の地盤について、合計数万箇所を実地にボーリング調査して、それらの各地点の実測値を得ることなどが可能である。あるいは、その配管が配設されている地域の地盤に関する既存の（過去に調査済みの）データを利用してもよいことは言うまでもない。
【００５７】
ここで、地震とは地盤の振動現象であるから、地盤の固有振動周期（Ｔ）または固有振動波長（Ｌ）のうちの一方のデータが得られたならば、そのデータに基づいて他方のデータについても算出することができる。従って、両者のうち少なくともいずれか一方のデータを実地調査によって得ればよい。但し、実地で調査した実測値を直接に地盤のデータとして用いる方が、実測値から他のディメンジョンを援用して算出された値（換言すれば間接計測値）のデータを用いるよりも、より高精度なデータを得ることができることが期待されるという点からすれば、実測値を直接に用いる方が望ましいものであることは言うまでもない。
【００５８】
地震の直接的な破壊力（地震動）に対する許容応力値（Ｆb-cr，Ｆp-cr）のデータ、および地震によって引き起こされる地盤の流動化に因る許容流動変形量（δcr）のデータは、それぞれ、セグメント毎の具体的な配管に関する種類（例えば都市ガスの配管網の場合、溶接接合鋼管、ダクタイル鋳鉄管、ねずみ鋳鉄管等）、口径（内径）、材質、その他の仕様（例えば補強処置済み／未着手など）等の各種データに基づいて、構造力学的な配管の強度解析を行って、求めることができる。
【００５９】
あるいはさらに、配管の強度解析結果等に基づいて、許容応力値（Ｆb-cr，Ｆp-cr）のデータや許容流動変形量（δcr）のデータを算出し、そのデータを既往地震の事例調査によって得られた被害事例のデータ等の情報に基づいてキャリブレーションするなどして、データのさらなる高信頼化を達成するようにしてもよい。但し、このような既往地震の統計的なデータの利用については、構造力学的な配管の強度解析の結果に得られたデータの補助的なキャリブレーションの一環として有効なものであって、主要な解析手法は構造力学的な配管の強度解析にあることは言うまでもない。
【００６０】
さらに具体的には、許容応力値（Ｆb-cr，Ｆp-cr）、許容流動変形量（δcr）は、どちらも本質的に配管やバルブの構造力学的な強度に関する数値（許容応力や許容変位などの物理量）である。従って、地震の振動による破壊力が外力として配管網に加えられた際の、配管やバルブの構造力学的な強度解析あるいは破壊実験を行うことで、理論的または実験的に（統計的あるいは確率論的にではなく）それらの値を求めることができる。
【００６１】
その際の配管（バルブやパイプ）の構造力学的な強度の解析手法については、例えば、配管網を、所定の金属材料からなる筒状構造を直線の部分や屈曲（曲管）の部分やＴ字型に分岐した部分などを形成するように組み合わせてなる一連の構造体と見做して、その一連の構造体の全体に対して有限要素法による強度解析を行うことで、個々の部分毎の配管やバルブの構造力学的な強度を求めるという手法を用いることが可能である。
【００６２】
あるいは、配管網を、例えば配管の接続形態の構造力学的に分類し、所定の長さ以上の直線型、屈曲を有する曲管型、分岐を有するＴ字型、という３種類に分類することで個々のセグメントに区切って、そのセグメント毎に独立して強度解析を行うようにしてもよい。
【００６３】
あるいは、配管網を所定の大きさ（地域規模）のメッシュで区分けして、その区分けされた各地域をそれぞれ各セグメントとし、その各セグメント内の配管を、接続形状を考慮に入れて直線の部分と屈曲（曲管）の部分とＴ字型に分岐した部分とに分類するなどして、その個々の部分毎でそれぞれ別個に許容応力値を求めた上で、それらのうちの最小の値を、そのセグメントにおける許容応力値（Ｆb-cr，Ｆp-cr）のデータとして採用することなども可能である。
【００６４】
許容流動変形量（δcr）についても同様に、一つのセグメント内の配管を、上記のように接続形状に基づいて細かく分類し、その個々の種類毎で個別に破損が生じる臨界の変形量を求めた上で、それらのうちの最小の値を、そのセグメントにおける許容流動変形量（δcr）のデータとして採用することなども可能である。
【００６５】
なお、許容流動変形量（δcr）のデータについては、全てのセグメントあるいは全ての配管に対して求めておくようにしてもよいが、地震に因る地盤の流動化が発生したときに実質的に配管の破損を引き起こすような流動量が生じるのは、実際には護岸の付近に限られており、しかもその護岸付近での流動化による地盤の変位は護岸線に対してほぼ直交方向であるということを、本発明者らは確認している。従って、例えば護岸線に対して直交方向１００［ｍ］以内の領域に位置している配管またはそのような配管を有しているセグメントのみを評価対象として取り扱うものとし、その他の配管またはセグメントについては、許容流動変形量（δcr）のデータの記憶やそれに基づいた安全率の算出などは行わない（省略する）ようにしてもよい。また、例えば直線状の配管に対してほぼ直交方向に地盤が流動する場合などには、配管はあたかも平行移動しただけの状態であるから、その配管に対して曲げや剪断を生じさせるような相対的な変位あるいは外力は実質的には加えられないことになる。従って、このような場合についても許容流動変形量（δcr）のデータの記憶やそれに基づいた安全率の算出などは省略するようにしてもよい。このようにすることにより、少なくともその省略した分のデータ量やデータ処理を簡略化することができるという利点が得られる。
【００６６】
また、許容流動変形量（δcr）の推定は、流動化に起因して地盤の変位が最も発生しやすい方向である護岸線に対してほぼ直交方向から配管に対して外力が加えられた場合を想定した配管の構造力学的な強度解析などを行うことによって求めることが望ましい。
【００６７】
また、この許容流動変形量（δcr）のデータを求める際にも、上記の許容応力値（Ｆb-cr，Ｆp-cr）の場合と同様に、直線型、曲管型、Ｔ字型等のような配管の接続形態に着目した分類法に則して、配管網を複数のセグメントに離散化して分掌し、その個々のセグメント毎に強度解析等を行うようにすることが望ましい。
【００６８】
データ記憶部１００は、上記のようなセグメント毎のデータをデータベース化して記憶しており、それらのデータは配管耐震性評価部２００が耐震性の評価動作を実行する際などに読み出される。
【００６９】
配管耐震性評価部２００は、耐震判定部２０１と、耐流動判定部２０２とからその主要部が構成されている。耐震判定部２０１は、安全率演算部２１１と、耐震性評価部２２１とを備えている。耐流動判定部２０２は、安全率演算部２１２と、耐震性評価部２２２とを備えている。
【００７０】
さらに詳細には、配管耐震性評価部２００の耐震判定部２０１は、耐震性の評価に際して基準となる地震の規模を設定するデータが地震規模設定入力部４００から入力されると、データ記憶部１００に記憶されている全てのセグメントに関するデータ｛Ｎ，（ｘ，ｙ），Ｔ，Ｌ，Ｆb-cr，Ｆp-cr，δcr；Ｎ＝１，２，３…｝を読み出して、安全率演算部２１１が、セグメント毎に地震の規模に対応して加えられる外力（Ｆ）を算出し、その外力（Ｆ）に対するセグメント毎の許容応力値（Ｆcr）の安全率（ＳＦ）を演算し、耐震性評価部２２１が、安全率演算部２１１によって算出された安全率（ＳＦ）を、例えばＳ＝１．０に設定された基準安全率（Ｓ）と比較することにより、安全率（ＳＦ）が基準安全率（Ｓ）以上である（ＳＦ≧Ｓ＝１．０）セグメントは安全であると判定し、安全率（ＳＦ）が基準安全率（Ｓ）未満である（ＳＦ＜Ｓ＝１．０）セグメントは何らかの対策や補修等が必要である要対策セグメントと判定して、その要対策セグメントの位置のデータを、耐震性評価表示部３００へと送出する。基準安全率（Ｓ）は、１．０のみには限定されず、その値の設定は基準安全率設定入力部５００によって入力されて、例えば安全率を高く見積もってＳ＝１．５と設定するなど、種々の値に変更可能である。
【００７１】
ここで、セグメント毎に掛かる外力（Ｆ）は、その各セグメントの地点における地震動に対する地盤の振動応答性に依存して、セグメント毎で異なったものとなる。換言すれば、あるセグメント毎に掛かる外力（Ｆ）は、そのセグメントにおける地盤の固有振動周期（Ｔ）または固有振動波長（Ｌ）と、地震によって地盤に与えられる地震動振幅（Ｕ）あるいは地震動の大きさ（ＳＩ）等と、配管の口径（ｄ）とに対応して定まるという関数関係が成り立つ。これを簡略な式で表すと、関数関係をｆとして、Ｓ＝ｆ（Ｔ，Ｕ，ｄ）、Ｓ＝ｆ（Ｌ，Ｕ，ｄ）、Ｓ＝ｆ（Ｔ，ＳＩ，ｄ）、Ｓ＝ｆ（Ｌ，ＳＩ，ｄ）…などのように書き表すことができる。従って、セグメント毎に掛かる外力（Ｆ）を安全率演算部２１１によって算出するに際しては、その対象とするセグメントにおけるＴまたはＬ，ＵまたはＳＩ，ｄなどのデータをデータ記憶部１００から読み出して、それらのデータに基づいて、上記のようなｆの演算を行うことにより、外力（Ｆ）の具体的な解析値を求めることができる。
【００７２】
耐流動判定部２０２は、データ記憶部１００に記憶されている全てのセグメントのうちから、前述の護岸から所定距離内の領域の配管を有するセグメントのデータを選択して読み出して、安全率演算部２１２が、その読み出された個々のセグメント毎に、地震規模設定入力部４００から入力された耐震性の評価基準となる地震の規模を設定するデータに対応して、地盤の流動化に起因して護岸から所定距離内の領域に生じる流動量（δ）のデータを算出し、その流動量（δ）に対するセグメント毎の許容流動変形量（δcr）の安全率（Ｓδ）を演算し、耐震性評価部２２２が、安全率演算部２１２によって算出された安全率（Ｓδ）を、例えばＳ＝１．０に設定された基準安全率（Ｓ）と比較することにより、安全率（Ｓδ）が基準安全率（Ｓ）以上である（Ｓδ≧Ｓ＝１．０）セグメントは安全であると判定し、安全率（Ｓδ）が基準安全率（Ｓ）未満である（Ｓδ＜Ｓ＝１．０）セグメントについては何らかの対策や補修等が必要である要対策セグメントと判定して、その要対策セグメントの位置のデータを、耐震性評価表示部３００へと送出する。この許容流動変形量の場合についても許容応力値の場合と同様に、基準安全率（Ｓ）は１．０のみには限定されず、その値の設定は基準安全率設定入力部５００によって入力されて、例えば安全率をやや高く見積もってＳ＝１．２と設定するなど種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００７３】
なお、耐震性の評価に際して基準となる地震の規模の設定としては、例えば阪神大震災程度の「レベル２」のようなものなどが好適である。また、阪神大震災のようにガス導管等の被災に関する比較的豊富なデータが得られている既往地震の規模に設定することにより、そのような既往地震に因って生じた被災に関するデータに基づいて、評価を行うに際して用いられる許容応力値や安全率のキャリブレーションを行うことなども可能となるので、評価結果のさらなる精確化を達成することができる、といった利点もある。
【００７４】
ここで、例えばＳＩmax＝２２０［ｋｉｎｅ］以上のような所定地域内で発生する可能性のある最大規模の地震によって配管に生じる外力（Ｆmax ）よりも大きな許容応力値（Ｆcr＞Ｆmax ）を有するセグメントについては、そのような最大級の地震に対しても耐震的であることは明らかであるから、「恒常的に破損なし」と予め推定しておくようにしてもよい。あるいは許容応力値（Ｆcr）の代りに許容変形量（Ｄcr）を用いる場合などにも同様に、発生する可能性のある最大規模の地震に対応した変形値（Ｄmax ）よりも大きな臨界地震振幅値（Ｄcr＞Ｄmax ）を有するセグメントについては「恒常的に破損なし」と予め推定しておくようにしてもよい。
【００７５】
このように、十分な強度を備えた配管については「恒常的に破損なし」と予め決定しておくことにより、少なくともその分はデータの読み出しや安全率の算定や評価を行うための演算処理等を省略することが可能となり、延いては耐震性評価方法のさらなる簡易化およびそれに要するデータ処理量のさらなる低減化を達成することができるので望ましい。
【００７６】
また、地盤の流動化に起因した破損についても同様に、例えば５［ｍ］以上のように、配管網が設けられている所定地域内の護岸付近で発生する可能性のある最大の流動量（δmax ）よりも大きな許容流動変形量（δcr＞δmax ）を有するセグメントについては、そのような最大級の流動化が生じても破損しないということなのであるから、「恒常的に破損なし」と予め推定しておくようにしてもよい。なお、上記のＳＩmax ＝２２０［ｋｉｎｅ］やδmax ＝５［ｍ］などの値については、一例として掲げたものであって、実際にはこのような数値のみに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００７７】
上記のように「恒常的に破損なし」と推定されたセグメントについては、地震動や地盤の流動化に対する耐震性の評価を行う必要が無い旨を示す情報（例えばフラグ）を、そのセグメントに関する一纏まりのデータ｛ｎ，（ｘ，ｙ），Ｔ，Ｌ，Ｄcr，δcr，ＳＩcr｝のなかに追記して、データ記憶部１００に記憶させておくようにすればよい。
【００７８】
耐震性評価表示部３００は、データ処理回路３０１と表示デバイス３０２とをその主要部として備えている。この耐震性評価表示部３００では、配管の安全率が基準安全率未満で要対策セグメントであると判定されたセグメントの位置のデータが配管耐震性評価部２００から送られて来ると、データ処理回路３０１が、送られて来たセグメントの位置のデータ（ｘ，ｙ）と配管網が設けられた地域全体の地図のデータとに基づいて、表示デバイス３０２によって表示される地図中に要対策セグメントの位置を、例えばピンポイントに示すための表示データを作成する。
【００７９】
表示デバイス３０２は、例えばカラー表示が可能な液晶表示装置などを用いて、その表示画面に、所定地域全体の地図の画像と、その中にピンポイントに示される要対策セグメントの存在位置の画像とを、合成して表示する。このようにして耐震性評価表示部３００の表示デバイス３０２の画面に表示された、所定地域の配管網に関する要対策セグメントの存在位置の画像の一例を図２に示した。
【００８０】
例えば地図全体の地の色を緑色とし、配管網を例えば圧力等級別などに分類して、その分類毎に黄色や青のような異なった色で示すようにしておく。そして、そのような地図中に、要対策セグメントの存在位置を、例えば赤色のような目立つ警戒色で表示する。さらには、その警戒色のピンポイントの表示を点滅させるようにしてもよい。なお、要対策セグメントのうちでも、地震動に対する耐震性についての対策を必要とするセグメントの位置と、地盤の流動化に対する耐震性についての対策を必要とするセグメントの位置とを、異なった色や点滅状態で表示するなどして、耐震性対策を高じる必要があると評価されたセグメントの存在位置と共に、さらにその対策がどのような破損要因に対するものであるのかをも一目瞭然で判別できるようにしてもよい。
【００８１】
なお、配管耐震性評価部２００によって得られた評価結果のデータは、耐震性評価表示部３００によって表示デバイス３０２の画面上に映像として表示出力すること以外にも、例えばプリンタ装置を備えたデータ印刷出力部によって、文字または画像として用紙上に印刷出力するようにしてもよい。
【００８２】
また、配管耐震性評価部２００によって、一つの地震の規模の設定に対して得られた評価結果のデータは、例えば所定地域内の全てのセグメントの評価結果をそのそれぞれのセグメントの位置データと共にデータベース蓄積記憶部に記憶させて、耐震性評価結果に関するデータベースを構築するようにしてもよい。そして、例えばあるセグメントに対して耐震性が基準に満たないと評価されたバルブを耐震性の高い新規のバルブに取り替えるなどの対策を施した際に、その旨のデータを追加したり、許容応力（Ｆb-cr）のデータを、その取り替えた新しいバルブに関するものと書き換えたりするなどして、アップデートすることで、常に最新のデータを保つようにすることなども可能である。
【００８３】
次に、本実施の形態に係る配管耐震性評価装置装置の主要な動作について説明する。図３，図４，図５は、その主要な動作の流れを表したものである。
【００８４】
耐震性の評価の基準となる地震の規模を設定するデータ（例えば「レベル２」、「ＳＩ＝２２０［ｋｉｎｅ］」など）が地震規模設定入力部４００から入力され（Ｓ１）、基準安全率を設定するデータが入力されると（Ｓ２）、耐震判定部２０１では、安全率演算部２１１が、データ記憶部１００に記憶されているセグメントに関するデータ｛Ｎ，（ｘ，ｙ），Ｔ，Ｌ，Ｆb-cr，Ｆp-cr，δcr；Ｎ＝１，２，３…｝を読み出して（Ｓ３）、セグメント毎に個別に、与えられた地震の規模のデータに対応して配管に加えられる外力（Ｆ）を算出する（Ｓ４のＹ〜Ｓ５）。このとき、予め「恒常的に破損なし」と判定されているセグメントに関しては、そのセグメントのデータは読み出さないようにしてもよい（図示省略）。そしてその外力（Ｆ）に対する、そのセグメントの配管に関して予め解析されていてデータ記憶部１００から読み出された許容応力値（Ｆcr）の比率を演算して、そのセグメントの配管に関する耐震性の安全率（ＳＦ＝Ｆcr／Ｆ）を得る（Ｓ６）。
【００８５】
続いて、耐震性評価部２２１では、安全率演算部２１１によって算出された安全率（ＳＦ）を、例えばＳ＝１．０に設定された基準安全率（Ｓ）と比較する（Ｓ７）。その比較の結果、安全率（ＳＦ）が基準安全率（Ｓ）以上である（ＳＦ≧Ｓ＝１．０）場合には（Ｓ７のＮ）、安全である（耐震性がある）と判定し（Ｓ８）、安全率（ＳＦ）が基準安全率（Ｓ）未満である（ＳＦ＜Ｓ＝１．０）場合には（Ｓ７のＹ）、何らかの対策や補修等が必要である（要対策セグメントである）と判定して（Ｓ９）、その要対策セグメントの位置のデータを、耐震性評価表示部３００およびデータベース蓄積部７００ならびにデータ印刷出力部６００へと送出する（Ｓ１０）。
【００８６】
上記のような動作がｎ番目のセグメントに対して実行された後、その次のｎ＋１番目のセグメントに対して上記と同様の動作が行われる。すなわちこの動作は１番目のセグメント（ｎ＝１）から最後のセグメント（ｎ＝Ｎ）に至るまで（Ｓ４のＮ）、上記と同様の手順で繰り返し実行される（Ｓ１１〜Ｓ４〜Ｓ１１…Ｓ４のＮ）。
【００８７】
地盤の流動化に対する各セグメントの配管の安全率の算出および耐震性の評価の動作についても上記とほぼ同様の手順によって実行される。すなわち、図４の流れ図に示したように、まず地震規模が設定され（Ｓ２１）、基準安全率が設定されると（Ｓ２２）、耐流動判定部２０２は、各セグメントの許容流動変形量（δcr）を読み出す（Ｓ２３）。そして安全率演算部２１２は、セグメント毎の流動量（δ）を算出し（Ｓ２５）、その流動量（δ）に対する許容流動変形量（δcr）の安全率（Ｓδ＝δcr／δ）を、セグメント毎に算出する（Ｓ２６）。このとき、予め「恒常的に破損なし」と判定されているセグメントに関しては、そのセグメントのデータは読み出しおよび判定の対象から外すようにしてもよい（図示省略）。あるいは、護岸から所定距離内の領域の配管を有するセグメントのデータのみを抽出して読み出し、それ以外のセグメントのデータは読み出さないようにしてもよい（図示省略）。
【００８８】
そして耐震性評価部２２２では、許容流動変形量（δcr）が流動量（δ）よりも大きい場合（δcr＞δ）には（Ｓ２７のＮ）、そのセグメントは耐震性があるものと判定する（Ｓ２８）。流動臨界変形量（δcr）が流動量（δ）以下である場合（δcr≦δ）には（Ｓ２７のＹ）、そのセグメントは何らかの対策が必要であるものと判定して（Ｓ２９）、そのセグメントの位置のデータを耐震性評価表示部３００およびデータベース蓄積部７００ならびにデータ印刷出力部６００へと送出する（Ｓ３０）。以上の動作は、評価対象となっている最後のセグメントに至るまで実行される（Ｓ３１〜Ｓ２４〜Ｓ３１…Ｓ２４のＮ）。
【００８９】
上記のようにして、評価対象のセグメントに対して耐震性（耐地震動性および耐流動性）の評価が完了した後、図５に示したように、まず配管網が設けられている地域全体の地図のデータがデータ記憶部１００から読み出されて、耐震性評価表示部３００に入力される（Ｓ４１）。
【００９０】
耐震性評価表示部３００では、データ処理回路３０１が、送られて来たセグメントの位置のデータ（ｘ，ｙ）と配管網が設けられた地域全体の地図のデータとに基づいて、表示デバイス３０２によって表示される地図中に要対策セグメントの存在位置をピンポイントに示すための表示データを作成する（Ｓ４２）。そして、その表示データに基づいて、表示デバイス３０２は、その画面上に所定地域全体の地図とその中での要対策セグメントの存在位置とを合成して表示する（Ｓ４３）。あるいは、データ印刷出力部６００によって、配管網が設けられた地域全体の地図中に要対策セグメントの存在位置をピンポイントに示した画像を印刷出力することや、耐震性の評価結果のデータをデータベース蓄積記憶部７００に記憶させることなども可能である（図示省略）。
【００９１】
このようにして、本実施の形態に係る耐震性評価装置によれば、配管網が設けられている所定地域内の地図中で地震対策を必要とする配管の位置を、例えばピンポイントで表示することができ、これにより、ユーザーは耐震性の低い要対策の配管が所定地域内のどの位置に存在しているかを、確率論的あるいは統計的ではなく解析的に精確に、かつ一目瞭然に確認することができる。
【００９２】
ところで、許容応力値（Ｆcr）や許容流動変形量（δcr）のデータを得るために配管の構造力学的な強度解析を行う際などに、配管の接続形態に着目して、直線の部分（直線型）と、屈曲した部分（曲管型）と、Ｔ字状に分岐した部分（Ｔ字型）との、少なくとも３種類に配管網を分類するという分類法に基づいて、配管網の形状を細分化（離散化）して考え（分掌し）、その離散化した個々の部分毎に、それぞれ各セグメントとして取り扱うという、配管網を離散化して解析する手法が有効であることは既に述べた通りであるが、これについて、ここでさらに詳細に説明する。
【００９３】
図６（Ａ）に一例を示したような形状の配管網について、上記のような分類法配によって離散化して分掌する手法を適用した場合、図６（Ｂ）に示したような単位要素毎に離散化することができる。このようにして離散化された各単位要素について、それぞれの接続形状に対応した構造力学的な強度解析を個別に（単位要素毎で独立して）行って、許容応力値（Ｆcr）や許容変形量（Ｄcr）や許容流動変形量（δcr）のデータを得ることができる。その個々の単位要素の導管（例えば円筒形状の構造として）やバルブ（例えばフランジ付き円筒形状の構造として）の材料力学的あるいは構造力学的な強度解析については、例えば有限要素法を用いて行うようにしてもよく、あるいは強度試験を行うなどして実験的に強度を確認してもよいことは言うまでもない。
【００９４】
この図６（Ａ）に示した配管網８００の一例の場合では、離散化された合計１６個の各単位要素に対して図６（Ｂ）に示したように識別番号を付すと、直線型は４番，９番，１４番，１６番、曲管型は５番，７番，１１番、Ｔ字型は１番，２番，３番，６番，８番，１０番，１５番、Ｔ字型が近接してなるＨ字型は１２番、左記の各種導管以外の形状としてはバルブの１３番、のように分類することができ、これらの各番号（図５（Ｂ）においては符号１，２，３…１６）を付した単位要素毎で個別に強度解析を行って、そのそれぞれの許容変変形量（Ｄcr）または許容応力値（Ｆcr）を求めることができる。
【００９５】
但し、配管の強度解析の手法としては、このような離散化によって配管網を分掌（分割掌握）してその最小単位の要素である単位要素毎に強度解析を行う、ということのみには限定されない。この他にも、例えば配管網全体をいわゆるワイヤーフレームモデル（Ｆ．Ｂ．Ｄ；フリー・ボディ・タイヤグラム）あるいはメッシュのように見做して、その配管網の全体に対して有限要素法を適用し、その配管網全体についてのいわゆる全体剛性マトリックスを解いて強度解析を行うようにすることなども可能である。また、離散化にあたっての具体的な分類法についても、上記のような態様のみには限定されないことは言うまでもない。
【００９６】
なお、本発明による耐震性評価方法および耐震性評価装置の主旨は、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動に関するデータと、配管の破損強度に関するデータと、地震の規模のデータとに基づいて、配管の耐震性を評価するということにあるが、これに基づいた具体的な装置や方法としては、上記に説明したような態様のみには限定されないことは言うまでもない。この他にも、例えば、配管に破損が発生する臨界の地震振幅である臨界地震振幅値（Ｕcr）あるいは臨界地震動値（ＳＩcr）を記憶しておき、その臨界地震振幅値（Ｕcr）あるいは（ＳＩcr）と、評価基準として設定された地震振幅値（Ｕ）あるいは地震動値（ＳＩ）とを比較して、その評価基準として設定された地震に対する配管の耐震性の評価をセグメント毎に行うことなども可能である。
【００９７】
また、上記の実施の形態では、各セグメントの配管に破損が発生する臨界の応力値である許容応力値（Ｆcr）を求めるようにしているが、これを配管の破損が生じる臨界の変形量である許容変形量（Ｄcr）に基づいて求めるようにしてもよい。
【００９８】
また、流動化に因る破損に関する強度解析についても、上記の実施の形態では、各セグメントの配管に地盤の流動化に因る破損が発生する臨界の変形量である許容変形量（δcr）を求めるようにしているが、これを地盤の流動化に因って配管に破損が生じる臨界の応力値である許容流動応力値（ｆcr）に基づいて求めるようにしてもよい。
【００９９】
また、上記のようにして耐震性評価表示部３００によって表示された結果に基づいて、バルブ等も含めて配管の耐震性についての推定結果を地図中に画像で表示出力または文字情報として印刷出力することにより、例えば、要対策箇所が配管網マップ上で特定の区間内に線状に（一次元的に）並ぶように分布していることが表示または印刷などによって出力された場合には、それに基づいて、いわゆるライン対応として、その要対策箇所が分布している区間について特に集中して再検査や交換作業等の対策を行うようにすることができるので、無駄な労力や検査等の手間を大幅に省くことが可能となる。または、要対策箇所が配管網マップ上で特定の区間内に（二次元的に）散らばっているように分布していることが表示または印刷などによって出力された場合には、それに基づいて、いわゆるブロック細分化対応等の対策が必要といった具体的な結論を得ることができる。あるいは、要対策箇所が１箇所のみ、または複数箇所でも互いにかなり離れた位置に離散的に分布していることが表示または印刷などによって出力されれば、それに基づいて、その各箇所についてをそれぞれ個別に再検査したり補修したりすることができるので、無駄な労力や検査等の手間を大幅に省いて的確な対策を施すことが可能となる。
【０１００】
あるいはさらに、早期対応が可能な地域または配管網などについては、解析結果による耐震強度不足の程度やその箇所の配管網における重要度等に応じて、予め各箇所（各基本要素）毎に対策を施す際の優先順位あるいは優先等級などを予め決めて、そのデータを各箇所のデータ毎に対応させて境界要素データベース記憶部１００に記憶させておき、耐震強度解析部２００による解析の結果として要対策であるとされた箇所を抽出し、そのうちから優先順位または優先等級の高い順に優先的に表示出力または印刷出力するようにしてもよい。あるいは要対策箇所毎の優先順位または優先等級をそれぞれ明確に区別することが可能となるように、例えば配管網マップ上で要対策箇所をその優先順位（等級）毎に異なった色の点として表示出力または印刷出力するようにしてもよい。
【０１０１】
また、上記の実施の形態では、本発明を都市ガスの導管網に適用した場合について説明したが、本発明はこの他にも例えば水道管の配管網などにも適用可能である。またその他にも、本発明は種々の用途に対して適用可能であることは言うまでもない。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし１３のいずれかに記載の配管耐震性評価方法または請求項１４ないし２８のいずれかに記載の配管耐震性評価装置によれば、従来技術の場合のような既往地震の大きさおよびそれに因って発生した配管の破損に関する統計的なデータに基づいて確率論的に配管の耐震性を推測するのではなく、所定地域に設けられた配管網を複数のセグメントに分けて、そのセグメント毎に、地盤の固有振動周期または固有振動波長と所定の規模の地震動の大きさとに対応して配管に与えられることが算出される変形量と、配管に破損が生じることが構造力学的に解析される臨界的な変形量である許容変形量とに基づいて、所定の規模の地震動に対する配管の破損発生に関する安全率またはその安全率に基づいて評価される耐震性に関するデータを演算する、というように、配管網のバルブやパイプの耐震強度や耐流動化強度を構造力学的な解析手法によって求めた安全率に基づいて評価するようにしたので、都市ガスや水道などの配管網における配管の耐震性の補強対策が必要な部位の存在の有無、およびその存在位置（箇所）を、確率論的あるいは統計的にではなく、具体的かつ精確な安全率として解析的に評価することができる。その結果、既存の配管網に対して必要かつ十分な耐震性の強化対策の立案あるいは実施が可能となる。また、本発明に係る配管耐震性評価方法または配管耐震性評価装置で用いる耐震強度や耐流動化強度についての構造力学的な解析手法という部分についても手間が掛からず短時間に実行することができる簡易なものであるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る配管耐震性評価装置の主要部の構成を表した図である。
【図２】配管網の耐震性評価の結果を画像表示した一例を表した図である。
【図３】本実施の形態に係る配管耐震性評価装置における耐地震動性についての安全性評価を行う動作の主要な流れを表した図である。
【図４】本実施の形態に係る配管耐震性評価装置における耐流動化性についての安全性評価を行う動作の主要な流れを表した図である。
【図５】本実施の形態に係る配管耐震性評価装置における耐震性評価結果の画像表示を行う動作の主要な流れを表した図である。
【図６】配管網の形状（Ａ）、およびその配管網を個々の単位要素に離散化して分掌する手法（Ｂ）の一例を表した図である。
【符号の説明】
１００…データ記憶部、２００…配管耐震性評価部、２０１…耐震判定部、２０２…耐流動判定部、３００…耐震性評価表示部、３０１…データ処理回路、３０２…表示デバイス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pipe earthquake resistance evaluation method and a pipe earthquake resistance evaluation apparatus.
[0002]
[Prior art]
The city gas and water and sewage pipe networks are located within the supply target area in order to reliably supply public resources such as fuel gas for general households and tap water to consumers in a given area. Moreover, it is installed in a network shape of a complicated shape as if it were a blood vessel network in a human body. For example, in a city gas piping network, so-called conduits are almost entirely buried underground in a predetermined area under the jurisdiction of a gas supply company, and are generally called buried pipes. However, there are some places where the conduits are exposed to the ground.
[0003]
In such a pipe network (in other words, a network of buried pipes), the earthquake resistance of pipes (pipes, valves, etc.) is evaluated so that safety can be ensured even in the event of an earthquake. For example, pipes and valves with low earthquake resistance are required to take measures such as replacement and repair. For example, old-style pipes and valves tend to be of low quality compared to recent pipes, so it is assumed that the earthquake resistance is low.
[0004]
For this reason, it is considered that it is necessary to focus on seismic evaluation with particular emphasis on old-style piping. However, for example, the standard for evaluation is simply “pipe buried before 1980”. Even if the seismic performance is evaluated only from the viewpoint of the old style rather than the burial year, there are some old style pipes that are sufficiently high in earthquake resistance. In the case of pipes that have not been quake-proofed in spite of the fact that they have been buried more recently than the burial year used as the standard for evaluation, the seismic performance is insufficient. Nevertheless, there are inconveniences such as omission of countermeasures such as being determined to be out of treatment such as replacement and repair. In addition, reviewing the seismic strength of pipes buried in recent years and setting the seismic strength of newly installed pipes, we will conduct more specific seismic strength analysis to achieve and reduce the necessary and sufficient seismic strength. It is desired to realize a piping network with high safety and low cost while achieving cost reduction.
[0005]
Therefore, in the conventional technology, the information obtained up to the present about the damage situation of piping when an earthquake occurred in the past is analyzed, and based on the analysis result, statistically, “ I was trying to ask for the "damage rate". Or, in addition, a “safety factor” that is the reverse of the “damage rate” was calculated.
[0006]
For example, when the Hyogo-Nanbu Earthquake (the so-called Great Hanshin Earthquake) occurred, we investigated the occurrence of damage in the piping network in the Kobe Hanshin area from the viewpoint of piping materials, specifications, varieties, etc., and statistically analyzed the information. For example, the damage rate estimated statistically or probabilistically in the event of a so-called level two-scale earthquake similar to the Great Hanshin Earthquake, for each pipe material, specification and product type. Ask for. Then, based on the damage rate, a method of determining the safety factor of piping of the same material, specification and product type has been adopted.
[0007]
Such a method of estimating the damage rate or the safety factor by statistical or probabilistic methods based on the information of past earthquakes (earthquakes that occurred in the past) is a method for evaluating the seismic resistance of piping networks as described above. In addition, it is generally used for, for example, evaluation of earthquake resistance of low-rise residential buildings and other civil engineering buildings.
[0008]
As described above, in the conventional technology, an earthquake of a predetermined scale that may occur in the future is assumed, and the occurrence probability of piping damage caused by the earthquake is calculated based on the previously reported earthquake and the damage caused by the earthquake. And statistically or probabilistically guessed in the form of a “damage rate” based on
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology as described above, the seismic resistance is evaluated based on the damage rate estimated statistically or probabilistically, so clear and accurate data based on structural mechanical analysis etc. Unlike those based on the above, the evaluation results are statistically or probabilistic because they are obtained based on statistical data. For example, the damage rate of ordinary cast iron pipes buried in 1970 in Awaji area against level 2 earthquakes is 80% based on the damage statistics of the Great Hanshin Earthquake. There is a problem that can only be guessed.
[0010]
Alternatively, in the conventional technology, material strength is obtained by experiments as a rough guide for each type of piping (for example, ordinary cast iron pipe, welded steel pipe, etc.), and earthquake resistance is evaluated based only on the material strength. However, in the evaluation based only on such material strength, the error is too large for the true value of seismic resistance based on the actual situation when the energy of seismic motion given by the earthquake is actually applied to the piping. Therefore, the reliability and accuracy of the evaluation results are not sufficient, and there is a problem that overestimation and underestimation of earthquake resistance are likely to occur. Generally, when the earthquake resistance is overestimated, countermeasures are insufficient (measures are omitted), and when the earthquake resistance is underestimated, excessive countermeasures (wasted) are generated.
[0011]
The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to evaluate the seismic resistance of piping effective for taking reliable and accurate disaster prevention measures against earthquakes that can be assumed in the future. An object of the present invention is to provide a pipe earthquake resistance evaluation method and a pipe earthquake resistance evaluation apparatus which can be obtained not based on statistical or probabilistic theory but based on specific mechanical numerical values which accurately indicate the earthquake resistance strength of the pipe. It is another object of the present invention to provide a piping earthquake resistance evaluation apparatus that can accurately display such evaluation results in a map of a piping network and display them clearly.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
BookThe pipe seismic evaluation method according to the invention divides a pipe network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and each segment corresponds to the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of ground motion of a predetermined scale. Based on the external force calculated to be applied to the pipe and the allowable stress value, which is a critical stress value that structurally analyzes that the pipe is damaged, the pipe is subjected to earthquake motion of a predetermined scale. Calculates the safety factor related to the occurrence of breakage or the earthquake resistance data evaluated based on the safety factor.
[0016]
Moreover, the seismic evaluation apparatus for piping according to the present invention divides a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and corresponds to the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale for each segment. The external force calculation means for calculating the external force applied to the pipe, the external force calculated by the external force calculation means, and the allowable stress value, which is a critical stress value analyzed structurally that the pipe is damaged. And a safety factor calculating means for calculating data relating to the safety factor relating to the occurrence of breakage of the pipe against earthquake motion of a predetermined scale or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.
[0017]
That is, in the pipe earthquake resistance evaluation method or pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to the present invention, the data of the natural vibration period (T) or the natural vibration wavelength (L) of the ground and the criticality at which the pipe breaks are generated for each segment in the pipe network. Safety factor (S) related to the occurrence of pipe breakage based on critical stress value (Fcr) data and external force magnitude (F) data corresponding to a predetermined magnitude of ground motion (SI) Or the data regarding the earthquake resistance evaluated based on the safety factor (S) is calculated.
[0018]
Also,The pipe seismic evaluation method according to the present invention divides a pipe network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and for each segment, the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale. Correspondingly, based on the pipe axial force calculated to be applied to the pipe and the allowable stress value which is a critical stress value analyzed structurally that the valve of the pipe is damaged Calculate the safety factor related to the occurrence of valve breakage against earthquake motions of the magnitude of or the data related to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.
[0019]
Further, the seismic evaluation apparatus for piping according to the present invention divides a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and for each of the segments, the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of ground motion of a predetermined scale. The pipe axial force calculating means for calculating the pipe axial force applied to the pipe corresponding to the pipe axial force, the pipe axial force calculated by the pipe axial force calculating means, and structural valve analysis of the occurrence of damage to the pipe valve. Safety factor calculation means for calculating safety factor related to the occurrence of valve breakage against seismic motion of a predetermined scale or data related to earthquake resistance evaluated based on the safety factor based on the allowable stress value which is a critical stress value And.
[0020]
That is, in the pipe earthquake resistance evaluation method or pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to the present invention, the data of the natural vibration period (T) or the natural vibration wavelength (L) of the ground and the magnitude of earthquake vibration of a predetermined scale are obtained for each segment in the pipe network. The pipe axial force (Fp) applied to the piping is calculated corresponding to the length (at least one of D, SI or U), and the pipe axial force (Fp) and the valve of the piping are damaged. Compared with the allowable stress value (Fb-cr), which is a critical stress value analyzed by structural mechanics, etc., the safety factor (S = Fb- cr / Fp) or data on earthquake resistance evaluated based on its safety factor.
[0021]
Alternatively, the seismic evaluation method for piping according to the present invention divides a pipe network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale are determined for each segment. A predetermined scale based on the amount of deformation calculated to be applied to the pipe corresponding to the amount of deformation and the allowable amount of deformation that is a critical deformation amount structurally analyzed that the pipe is damaged. Calculates the safety factor related to the occurrence of pipe breakage against seismic motion or the data related to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.
[0022]
Further, the seismic evaluation apparatus for piping according to the present invention divides a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and for each of the segments, the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of ground motion of a predetermined scale. Corresponding to the deformation amount calculating means for calculating the deformation amount given to the pipe, the deformation amount calculated by the deformation amount calculating means, and the critical deformation that is structurally analyzed that the pipe is damaged. And a safety factor calculating means for calculating a safety factor related to the occurrence of breakage of piping against earthquake vibration of a predetermined scale based on a permissible deformation amount or a data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor. .
[0023]
That is, in the pipe earthquake resistance evaluation method or the pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to the present invention, the pipe network provided in a predetermined area is divided into a plurality of segments, and the natural vibration period (T) or natural vibration wavelength of the ground is divided into the segments. (L) and the deformation amount (D) calculated to be given to the piping due to the earthquake motion of a predetermined scale, and the critical deformation amount analyzed structurally that the piping is damaged. By comparing the allowable deformation amount (Dcr) or the like, the safety factor (S) relating to the occurrence of pipe breakage with respect to earthquake motion of a predetermined scale or the data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor is calculated.
[0024]
Alternatively, the seismic evaluation method for piping according to the present invention divides a pipe network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale are determined for each segment. The amount of deformation of the pipe calculated to be given to the pipe in accordance with the amount of damage and the allowable amount of deformation, which is a critical amount of deformation analyzed structurally that the valve of the pipe is damaged The safety factor relating to the occurrence of pipe breakage for a given seismic motion or the data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor is calculated.
[0025]
Further, the seismic evaluation apparatus for piping according to the present invention divides a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and for each of the segments, the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of ground motion of a predetermined scale. A pipe deformation amount calculation means for calculating the pipe deformation amount given to the pipe corresponding to the pipe deformation amount, a pipe deformation amount calculated by the pipe deformation amount calculation means, and a structural mechanical analysis that the pipe valve is damaged Safety factor calculation means for calculating a safety factor related to the occurrence of piping breakage against earthquake motion or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor based on an allowable deformation amount that is a critical deformation amount ing.
[0026]
That is, in the pipe earthquake resistance evaluation method or pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to the present invention, the data of the natural vibration period (T) or the natural vibration wavelength (L) of the ground and the magnitude of earthquake vibration of a predetermined scale are obtained for each segment in the pipe network. The pipe deformation amount (Dp) given to the pipe corresponding to the length (at least one of D, SI or U) is calculated, and the pipe deformation quantity (Dp) and the valve of the pipe are damaged. The safety factor (S = Ubcr / Up) regarding the occurrence of valve breakage against a predetermined magnitude of ground motion, for example, by comparing the allowable deformation amount (Dbcr), which is a critical deformation amount analyzed structurally mechanically Or, data on earthquake resistance evaluated based on the safety factor is obtained.
[0027]
Another method for evaluating seismic resistance of pipes according to the present invention divides a pipe network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and each segment is caused by structural mechanical data relating to the strength of the pipes and seismic motion of a predetermined scale. Based on the data on the amount of ground flow due to fluidization that is expected to occur, the safety factor related to the occurrence of damage to the piping against the earthquake motion or the data on earthquake resistance evaluated based on the safety factor is calculated. Is to do.
[0028]
Further, another piping seismic evaluation apparatus according to the present invention divides a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and for each segment, structural mechanical data relating to the strength of the piping and seismic motion of a predetermined scale. Based on the data on the amount of ground flow caused by fluidization that is supposed to occur due to the above, the safety factor regarding the occurrence of damage to the piping against the earthquake motion or the data on earthquake resistance evaluated based on the safety factor Safety factor calculation means for calculating is provided.
[0029]
That is, another pipe seismic evaluation method or pipe seismic evaluation apparatus according to the present invention relates to data (δcr or fcr or SIcr) relating to pipe breakage strength and the amount of ground flow estimated to be generated by a predetermined earthquake motion. Based on the data (δ, f, or SI), the seismic resistance of the pipe against the fluidization of the ground caused by the ground motion of a predetermined scale is evaluated.
[0030]
More specifically, another pipe seismic evaluation method according to the present invention divides a pipe network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and the ground generated due to seismic motion of a predetermined scale for each segment. Based on the external force calculated to be applied to the pipe due to fluidization of the pipe and the allowable stress value, which is a critical stress value structurally analyzed that the pipe is damaged Calculates the safety factor related to the occurrence of breakage or the earthquake resistance data evaluated based on the safety factor.
[0031]
Further, another piping seismic evaluation apparatus according to the present invention divides a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and by fluidizing the ground generated due to seismic motion of a predetermined scale for each segment. Based on the external force calculation means for calculating the external force applied to the pipe, the external force calculated by the external force calculation means, and the allowable stress value which is a critical stress value analyzed structurally that the pipe is damaged. And a safety factor calculating means for calculating data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor relating to the occurrence of damage to the pipes against a predetermined earthquake motion.
[0032]
That is, in another pipe earthquake resistance evaluation method or pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to the present invention, an external force (f) calculated to be applied to the pipe due to fluidization of the ground caused by a predetermined scale of ground motion, By comparing the allowable stress value (fcr), which is a critical stress value structurally analyzed for the occurrence of damage to the pipe, the safety factor (S) regarding the occurrence of pipe breakage for a given earthquake motion or Calculate data related to earthquake resistance evaluated based on the safety factor. In addition, at this time, a piping network provided in a predetermined area is divided into a plurality of segments, and data is individually grasped for each segment, and the seismic resistance of the piping is obtained individually for each segment.
[0033]
Alternatively, another pipe seismic evaluation method according to the present invention divides a pipe network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and fluidizes the ground caused by a predetermined scale of earthquake motion for each segment. Based on the pipe axial force calculated to be applied to the pipe by the pipe and the allowable stress value, which is a critical stress value that is structurally mechanically analyzed that the pipe valve is damaged, Calculate the safety factor related to the occurrence of valve breakage or the data related to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.
[0034]
Further, another piping seismic evaluation apparatus according to the present invention divides a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and by fluidizing the ground generated due to seismic motion of a predetermined scale for each segment. Pipe axial force calculation means for calculating the pipe axial force applied to the pipe, and the pipe axial force calculated by the pipe axial force calculation means and the critical stress that is structurally analyzed to cause damage to the valve of the pipe And a safety factor calculating means for calculating a safety factor related to occurrence of valve breakage with respect to a predetermined earthquake motion or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor based on the allowable stress value.
[0035]
That is, in another pipe earthquake resistance evaluation method or pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to the present invention, the pipe axial force (fp) calculated to be given to the pipe by fluidization of the ground caused by the earthquake motion of a predetermined scale. And the permissible stress value (fb-cr), which is a critical stress value structurally analyzed for the occurrence of damage to the valve of the pipe, and the like, Data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor (S) or the safety factor is calculated.
[0036]
Alternatively, in another pipe earthquake resistance evaluation method or pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to the present invention, in addition to comparing the pipe axial force (Fp) and the allowable stress value (Fb-cr) as described above, a predetermined predetermined The amount of deformation (δ) calculated to be given to the pipe due to ground fluidization caused by large-scale ground motion, and the critical amount of deformation analyzed structurally that the pipe is damaged Based on a certain allowable deformation amount (δcr), a safety factor (S) related to the occurrence of pipe breakage against earthquake motion of a predetermined scale or data related to earthquake resistance evaluated based on the safety factor may be calculated. .
[0037]
More specifically, the pipe network provided in a predetermined area is divided into a plurality of segments, and each segment is given to the pipes by fluidization of the ground caused by a predetermined scale of ground motion. Based on the calculated pipe deformation amount (δp) and the allowable deformation amount (δb-cr), which is the deformation amount structurally analyzed that the valve of the pipe is damaged The safety factor (Sb) relating to the occurrence of the valve breakage against or the data relating to the earthquake resistance evaluated based on the safety factor may be calculated.
[0038]
In addition, in another pipe earthquake resistance evaluation method or pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to the present invention, a segment having a pipe within a predetermined distance from a revetment that is substantially affected by fluidization of the ground, among the pipes of the pipe network. Only for this, the calculation of the safety factor of the piping against the fluidization of the ground and the evaluation of the earthquake resistance may be performed.
[0039]
That is, within a predetermined distance from the revetment (for example, within a distance of 100 meters from the revetment), the amount of ground flow (δ) generated due to ground fluidization compared to other terrain locations is particularly large. The present inventors confirmed that it was large.
[0040]
Therefore, we particularly focused on the places where such ground fluidization tends to occur as points requiring attention that are likely to cause damage to the piping due to ground fluidization, with particular emphasis on segments that meet such conditions. Therefore, the safety factor of the piping against ground fluidization is calculated. By doing so, the calculation of the safety factor can be omitted for the piping in the segment where the occurrence of fluidization of the ground can be substantially ignored, and thus at least the information processing effort is simplified. It becomes.
[0041]
When calculating the safety factor of piping against fluidization of the ground, the flow amount in the direction orthogonal to the revetment is estimated as the flow amount (δ) due to fluidization of the ground, and the pipe is damaged. It is desirable to take the deformation (δcr) in the direction perpendicular to the revetment.
[0042]
That is, in most cases, the amount of ground flow that occurs within a predetermined distance from the revetment as described above (the amount of horizontal deformation of the ground due to fluidization of the ground) is most prominent in the direction orthogonal to the quay of the revetment. Therefore, the piping for ground fluidization, such as by comparing the amount of ground flow (δ) in the direction perpendicular to the revetment and the allowable deformation of the piping in the same direction (δcr). It is desirable to calculate the safety factor.
[0043]
Here, in the pipe earthquake resistance evaluation method or the pipe earthquake resistance evaluation apparatus, the pipe network is discretized into individual segments according to a predetermined classification method focusing on the connection form of the pipes, It is desirable to calculate the safety factor and evaluate the seismic resistance based on the safety factor for each segment.
[0044]
More specifically, as such a classification method, the pipe connection form has a straight line shape having a predetermined length or more, a curved pipe shape having a bend, and a branch based on structural mechanical and topological viewpoints. It is effective to classify the pipe network into individual segments based on this classification method, assuming that it is classified into at least three types, T-shaped. However, it goes without saying that the present invention is not limited to such a classification method. In addition to this, for example, it is possible to classify into four types of a straight portion, a curved pipe portion, a T-shaped branch portion, and an H-shaped branch portion. Alternatively, in addition to the above classification, a classification method including the presence or absence of a valve is also possible.
[0045]
Further, the pipe seismic evaluation apparatus described above is based on the data regarding the geographical position of each segment or pipe in a predetermined area and the safety factor calculated by the safety factor calculating means for each segment or pipe or the safety factor. Data storage means for preliminarily storing data relating to earthquake resistance to be evaluated and a map of a piping network provided in a predetermined area, and a safety factor for each segment or each piping in the map or You may make it further provide the data display means which displays the data regarding earthquake resistance evaluated based on a safety factor in the map.
[0046]
In this way, the location of each segment and piping in the area where the piping network is installed, and the safety factor and earthquake resistance data for each earthquake are automatically displayed on one screen. The geographical distribution of the safety factor and seismic resistance of the piping network against an earthquake of a predetermined scale can be clearly shown to the user.
[0047]
The pipe earthquake resistance evaluation method or pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to the present invention can be suitably used for city gas piping networks, water supply and sewerage piping networks, and the like. Needless to say, the present invention can be applied to various other pipe networks.
[0048]
Here, with regard to symbols such as F, f, SI, δ, U, T, and L shown in parentheses in the explanation of the above solution means, the clear definition and specific contents of each physical quantity are as follows: Are described in detail in the embodiment described below.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0050]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a seismic evaluation apparatus for piping according to an embodiment of the present invention. In addition, since the piping earthquake-resistance evaluation method which concerns on embodiment of this invention is embodied by the operation | movement or effect | action of this piping earthquake-resistance evaluation apparatus, they are demonstrated collectively below.
[0051]
This piping seismic evaluation apparatus includes a data storage unit 100, a piping seismic evaluation unit 200, and a seismic evaluation display unit 300 as its main parts, and is a city gas pipe provided in a predetermined area. For a net, the pipe network is divided into a plurality of segments, and for each segment, structural mechanical data on the strength of the pipe, data on the magnitude of the external force applied to the pipe by a predetermined scale of ground motion, and seismic motion The safety factor of piping against earthquake motion is calculated using the data on the natural vibration of the ground corresponding to, and the earthquake resistance is evaluated based on the safety factor.
[0052]
The data storage unit 100 classifies, for example, a piping network stretched in a mesh shape in a predetermined area such as almost the entire Kanto region, for example, in terms of structural mechanics of the connection form of the piping, and is a linear type having a predetermined length or more. Are divided into three types, that is, a bent tube type having a bend and a T-shape having a branch, and an identification number (N = 1, 2, 3,...) Is assigned to each of the plurality of segments. In addition, the data ((x, y); for example, Cartesian coordinate data) about where the segment is located on the map in a predetermined area, and the natural vibration period of the ground at the position of the segment ( T) or natural vibration wavelength (L), allowable stress value (Fb-cr; valve strength) that causes the valve of the pipe to be damaged due to seismic motion in the segment, and allowable stress value (Fp-cr) that causes the pipe to be damaged ; Data of the allowable flow deformation amount (δcr), which is the critical value of the deformation amount that causes damage to the pipe due to fluidization of the ground when an earthquake occurs in that segment is doing. Here, the allowable stress value (Fb-cr) at which the valve is damaged and the allowable stress value (Fp-cr) at which the pipe is damaged are collectively referred to as an allowable stress value (Fcr). The data storage unit 100 also stores data for displaying a map of the area where the piping network is arranged and the piping network on the screen of the display device 302 of the earthquake resistance evaluation display unit 300.
[0053]
For example, for the nth segment (N = n), the position data in the map of the nth segment is (x, y), the natural vibration period of the ground is T, the natural vibration wavelength is L, and the valve of the pipe is allowed When the stress value amount is Fb-cr and the allowable flow deformation amount is δcr, the data storage unit 100 stores {N = n, (x, y), T, L, Fb-cr as data of the nth segment. , Fp-cr, δcr} are collectively stored. When this data is read from the data storage unit 100, it is handled in the above-described state.
[0054]
As a method of dividing the piping network into a plurality of segments (N = 1, 2, 3,...), The details will be described later. However, paying attention to the connection form (structural mechanical and geometric piping shape) of the piping. Then, the piping network is subdivided (discretized) based on a classification method such as classifying straight parts, bent parts, and T-shaped branches into individual segments. handle. In this case, for each segment having, for example, a center point or a valve, the position of the valve may be used as data (x, y) of the position of the segment in the map.
[0055]
Alternatively, for example, assuming a square mesh with a side of 0.5 [km], a predetermined area where the piping network is stretched is divided by the mesh, and each individual mesh is handled as each segment. Is also possible. Then, for example, the center point or the position of the centroid of each segment may be used as the data (x, y) of the position of the segment in the map. However, in this case, the smaller the size of one side of the mesh, the higher the positional accuracy, but the number of segments tends to increase, and the labor of data processing tends to become complicated. Conversely, the larger the size of one side of the mesh, the fewer the number of segments and the easier the data processing, but the positional accuracy tends to be lower. Therefore, it is desirable to set the mesh size to an appropriate size in consideration of the balance between the positional accuracy and the number of segments. In addition, since it is meaningless to set the mesh to such a fine dimension that the display resolution is too fine for the display resolution of the screen of the display device 302 that displays the seismic evaluation result, Needless to say, it is desirable to set the mesh size in consideration of the resolution of the display device 302.
[0056]
The data of the natural vibration period (T) or natural vibration wavelength (L) of the ground can be obtained by conducting a boring survey for each important point of the ground in a predetermined area where the piping network is disposed. For example, in the metropolitan area of Tokyo, Kanagawa, Chiba, and Saitama prefectures, a total of tens of thousands of drilling surveys were conducted on the ground at each key point where gas conduits were installed. It is possible to obtain measured values at each point. Alternatively, it goes without saying that existing (examined in the past) data regarding the ground in the area where the piping is disposed may be used.
[0057]
Here, since the earthquake is a vibration phenomenon of the ground, if one data of the natural vibration period (T) or the natural vibration wavelength (L) of the ground is obtained, the other data is based on the data. Can also be calculated. Therefore, it is only necessary to obtain at least one of the two data by a field survey. However, using actual measured values directly in the field as ground data is higher than using data calculated from actual measured values with the aid of other dimensions (in other words, indirect measured values). Needless to say, it is desirable to use the measured values directly in view of the expectation that accurate data can be obtained.
[0058]
Data on allowable stress values (Fb-cr, Fp-cr) for direct destructive force (earthquake) of earthquake and data on allowable flow deformation (δcr) due to ground fluidization caused by earthquake are , Types of specific piping for each segment (for example, in the case of city gas piping networks, welded steel pipes, ductile cast iron pipes, gray cast iron pipes, etc.), caliber (inner diameter), material, and other specifications (for example, reinforced / It can be obtained by performing structural mechanical piping strength analysis based on various data such as not yet started.
[0059]
Or, further, based on the strength analysis results of the piping, etc., the data of allowable stress values (Fb-cr, Fp-cr) and allowable flow deformation (δcr) are calculated, and the data are obtained through case studies of past earthquakes. You may make it achieve further high reliability of data by calibrating based on information, such as data of the obtained damage example. However, the use of statistical data of such past earthquakes is effective as part of the auxiliary calibration of data obtained as a result of structural mechanical piping strength analysis. Needless to say, the analysis method is structural mechanical strength analysis of piping.
[0060]
More specifically, the allowable stress values (Fb-cr, Fp-cr) and allowable flow deformation (δcr) are both numerical values related to the structural mechanical strength of pipes and valves (allowable stress and allowable displacement). Physical quantity). Therefore, theoretical or experimental (statistical or probabilistic theories) can be obtained by conducting structural mechanical strength analysis or destructive experiments of pipes and valves when destructive force due to earthquake vibration is applied to the pipe network as external force. You can find those values.
[0061]
Regarding the structural mechanical strength analysis method of the pipe (valve or pipe) at that time, for example, a pipe network, a cylindrical structure made of a predetermined metal material, a straight part, a bent (curved pipe) part, T As a series of structures that are combined so as to form a part that diverges into a letter shape, the entire structure is subjected to strength analysis by the finite element method. It is possible to use a method of obtaining the structural mechanical strength of the pipes and valves.
[0062]
Or, by classifying the pipe network in terms of structural dynamics, for example, the connection form of the pipe, it is classified into three types: a straight line type having a predetermined length or more, a bent pipe type having a bend, and a T-type having a branch. You may make it divide | segment into each segment and perform an intensity | strength analysis independently for every segment.
[0063]
Alternatively, the piping network is divided into meshes of a predetermined size (regional scale), each divided region is defined as a segment, and the piping in each segment is a straight line portion taking into account the connection shape. And classifying it into a bent (curved pipe) part and a T-branched part, etc., and obtaining the allowable stress value separately for each individual part, and then determining the minimum value among them It is also possible to adopt as allowable stress value (Fb-cr, Fp-cr) data in the segment.
[0064]
Similarly, for allowable flow deformation (δcr), pipes in one segment are finely classified based on the connection shape as described above, and the critical deformation that causes individual breakage is obtained for each type. In addition, the smallest value among them can be used as data of the allowable flow deformation amount (δcr) in the segment.
[0065]
The allowable flow deformation amount (δcr) data may be obtained for all segments or all pipes, but when the ground fluidization due to the earthquake occurs, The amount of flow that causes damage to the pipes is actually limited to the vicinity of the revetment, and the ground displacement due to fluidization near the revetment is almost perpendicular to the revetment line. The present inventors have confirmed that. Therefore, for example, only pipes located in an area within 100 [m] in the direction orthogonal to the revetment line or segments having such pipes are treated as evaluation targets, and other pipes or segments are to be evaluated. The storage of the allowable flow deformation amount (δcr) data and the calculation of the safety factor based on the data may not be performed (omitted). In addition, for example, when the ground flows in a direction substantially orthogonal to a straight pipe, the pipe is just moved in parallel, so that the pipe is bent or sheared. Thus, no substantial displacement or external force is applied. Therefore, even in such a case, storage of allowable flow deformation amount (δcr) data, calculation of a safety factor based on the data, and the like may be omitted. By doing in this way, the advantage that the data amount and data processing for at least the omitted part can be simplified can be obtained.
[0066]
In addition, the allowable flow deformation amount (δcr) is estimated when external force is applied to the pipe from a direction almost perpendicular to the revetment line, which is the direction in which ground displacement is most likely to occur due to fluidization. It is desirable to obtain it by performing structural mechanical strength analysis of the assumed piping.
[0067]
Further, when obtaining the data of the allowable flow deformation amount (δcr), as in the case of the allowable stress values (Fb-cr, Fp-cr), the linear type, the curved pipe type, the T-type, etc. In accordance with such a classification method focusing on the connection form of piping, it is desirable that the piping network is discretized and divided into a plurality of segments, and strength analysis or the like is performed for each segment.
[0068]
The data storage unit 100 stores the data for each segment as a database, and the data is read when the pipe earthquake resistance evaluation unit 200 executes the earthquake resistance evaluation operation.
[0069]
The piping earthquake resistance evaluation unit 200 includes an earthquake resistance determination unit 201 and a flow resistance determination unit 202, which are the main parts. The earthquake resistance determination unit 201 includes a safety factor calculation unit 211 and an earthquake resistance evaluation unit 221. The flow resistance determination unit 202 includes a safety factor calculation unit 212 and an earthquake resistance evaluation unit 222.
[0070]
More specifically, the seismic determination unit 201 of the piping seismic evaluation unit 200 receives data from the earthquake scale setting input unit 400 that sets the magnitude of an earthquake serving as a reference when evaluating earthquake resistance. Is read from the data {N, (x, y), T, L, Fb-cr, Fp-cr, δcr; N = 1, 2, 3. 211 calculates the external force (F) applied corresponding to the magnitude of the earthquake for each segment, calculates the safety factor (SF) of the allowable stress value (Fcr) for each segment against the external force (F), and is earthquake resistant The evaluation unit 221 compares the safety factor (SF) calculated by the safety factor calculation unit 211 with, for example, a reference safety factor (S) set to S = 1.0, so that the safety factor (SF) is a reference. Safety factor (S) or more (SF ≧ S = 1. ) Segment is determined to be safe, and the safety factor (SF) is less than the standard safety factor (S) (SF <S = 1.0). The segment is determined to require countermeasures, repairs, etc. Then, the data of the position of the countermeasure required segment is sent to the earthquake resistance evaluation display unit 300. The reference safety factor (S) is not limited to 1.0, and the setting of the value is input by the reference safety factor setting input unit 500. For example, the safety factor is highly estimated and S = 1.5 is set. It can be changed to various values.
[0071]
Here, the external force (F) applied to each segment differs depending on the segment depending on the vibration response of the ground to the ground motion at the point of each segment. In other words, the external force (F) applied to each segment includes the natural vibration period (T) or natural vibration wavelength (L) of the ground in that segment and the magnitude of the ground motion amplitude (U) or ground motion applied to the ground by the earthquake. (SI) and the like, and the functional relationship of being determined corresponding to the pipe diameter (d). When this is expressed by a simple expression, assuming that the functional relationship is f, S = f (T, U, d), S = f (L, U, d), S = f (T, SI, d), S = f (L, SI, d)... Therefore, when calculating the external force (F) applied to each segment by the safety factor calculation unit 211, data such as T, L, U, SI, d, etc. in the target segment is read from the data storage unit 100, Based on the above data, a specific analysis value of the external force (F) can be obtained by calculating f as described above.
[0072]
The anti-flow determination unit 202 selects and reads out data of a segment having a pipe within a predetermined distance from the above-mentioned revetment among all the segments stored in the data storage unit 100, and a safety factor calculation unit 212 is caused by the fluidization of the ground corresponding to the data for setting the magnitude of the earthquake as the evaluation standard of the earthquake resistance inputted from the earthquake magnitude setting input unit 400 for each read segment. The flow rate (δ) generated in the area within a predetermined distance from the revetment is calculated, and the safety factor (Sδ) of the allowable flow deformation amount (δcr) for each segment with respect to the flow rate (δ) is calculated. The evaluation unit 222 compares the safety factor (Sδ) calculated by the safety factor calculation unit 212 with, for example, a reference safety factor (S) set to S = 1.0, so that the safety factor (Sδ) is a reference. Safety factor (S) The upper segment (Sδ ≧ S = 1.0) is determined to be safe, and some measures are taken for the segment whose safety factor (Sδ) is less than the reference safety factor (S) (Sδ <S = 1.0). And the data of the position of the countermeasure required segment is transmitted to the earthquake resistance evaluation display unit 300. Also in the case of this allowable flow deformation amount, as in the case of the allowable stress value, the reference safety factor (S) is not limited to 1.0, and the setting of the value is input by the reference safety factor setting input unit 500. Needless to say, various changes can be made, for example, the safety factor is estimated to be slightly high and S = 1.2 is set.
[0073]
In addition, as a setting of the magnitude | size of the earthquake used as a reference | standard at the time of evaluation of seismic resistance, the thing like "level 2" about the Great Hanshin Earthquake is suitable, for example. In addition, by setting the scale of past earthquakes where relatively abundant data on gas pipelines and other disasters have been obtained as in the Great Hanshin Earthquake, based on data on disasters caused by such past earthquakes Further, it is possible to calibrate the allowable stress value and the safety factor used when performing the evaluation, so that there is an advantage that further accuracy of the evaluation result can be achieved.
[0074]
Here, for example, a segment having an allowable stress value (Fcr> Fmax) larger than the external force (Fmax) generated in the pipe due to the maximum scale earthquake that may occur in a predetermined area such as SImax = 220 [kine] or more. Since it is clear that it is earthquake resistant even for such a large-scale earthquake, it may be preliminarily estimated as “no permanent damage”. Similarly, when the allowable deformation amount (Dcr) is used instead of the allowable stress value (Fcr), the critical earthquake amplitude value larger than the deformation value (Dmax) corresponding to the maximum scale earthquake that may occur. A segment having (Dcr> Dmax) may be estimated in advance as “constantly no damage”.
[0075]
In this way, for pipes with sufficient strength, by predetermining that there is no permanent damage, at least the calculation processing for reading data and calculating and evaluating safety factors, etc. This is desirable because it is possible to achieve further simplification of the seismic evaluation method and further reduction in the amount of data processing required.
[0076]
Similarly, for the damage caused by fluidization of the ground, the maximum flow amount that may occur in the vicinity of the revetment in a predetermined area where the piping network is provided (for example, 5 [m] or more). For segments having a permissible flow deformation amount (δcr> δmax) greater than δmax), it is assumed that there is no breakage even if such a maximum level of fluidization occurs. You may make it keep. It should be noted that the values such as SImax = 220 [kine] and δmax = 5 [m] are given as examples, and it is needless to say that the values are not limited to such values. Yes.
[0077]
As described above, for a segment that is presumed to be “no damage”, a group of information (for example, a flag) indicating that it is not necessary to evaluate seismic resistance against seismic motion or ground fluidization. The data {n, (x, y), T, L, Dcr, δcr, SIcr} may be additionally written and stored in the data storage unit 100.
[0078]
The earthquake resistance evaluation display unit 300 includes a data processing circuit 301 and a display device 302 as its main parts. In this seismic evaluation display section 300, when data on the position of a segment determined that the safety factor of the pipe is less than the standard safety factor and is a required countermeasure segment is sent from the pipe earthquake resistance evaluation unit 200, a data processing circuit 301 indicates the location of the segment requiring countermeasures in the map displayed by the display device 302 based on the data (x, y) of the position of the segment sent and the data of the map of the entire area where the piping network is provided. Display data for indicating the position, for example, in a pinpoint is created.
[0079]
The display device 302 uses, for example, a liquid crystal display device capable of color display, and the display screen includes an image of a map of the entire predetermined area and an image of the location of the countermeasure segment indicated by the pinpoint. Are combined and displayed. FIG. 2 shows an example of an image of the location of a countermeasure required segment related to a piping network in a predetermined area displayed on the screen of the display device 302 of the earthquake resistance evaluation display unit 300 in this way.
[0080]
For example, the ground color of the entire map is set to green, and the piping network is classified according to, for example, a pressure grade, and each classification is indicated by a different color such as yellow or blue. Then, in such a map, the location of the countermeasure required segment is displayed in a conspicuous warning color such as red. Furthermore, the warning color pinpoint display may be blinked. Of the segments requiring countermeasures, the positions of the segments that require measures for seismic resistance against seismic motion and the positions of the segments that require measures for seismic resistance against ground fluidization differ in color and blinking. In addition to showing the location of the segments that are evaluated as needing to improve seismic countermeasures, such as displaying the status, it is also possible to determine at a glance what damage causes the countermeasure is against. Good.
[0081]
The data of the evaluation result obtained by the pipe earthquake resistance evaluation unit 200 is not limited to being displayed and output as an image on the screen of the display device 302 by the earthquake resistance evaluation display unit 300, for example, data printing provided with a printer device. The output unit may print it out on paper as characters or images.
[0082]
Further, the evaluation result data obtained for the setting of the magnitude of one earthquake by the piping earthquake resistance evaluation unit 200 is, for example, a database of the evaluation results of all segments in a predetermined area together with the position data of each segment. You may make it memorize | store in an accumulation | storage memory | storage part and construct | assemble the database regarding an earthquake resistance evaluation result. For example, when taking measures such as replacing a valve that has been evaluated as having a seismic resistance that does not meet the standards for a certain segment with a new valve with high seismic resistance, data to that effect may be added, or the allowable stress It is possible to always keep the latest data by updating the data of (Fb-cr) by rewriting it with data related to the replaced new valve.
[0083]
Next, main operations of the piping earthquake resistance evaluation apparatus according to the present embodiment will be described. 3, FIG. 4 and FIG. 5 show the flow of the main operation.
[0084]
Data (for example, “level 2”, “SI = 220 [kine]”, etc.) for setting the magnitude of an earthquake serving as a reference for evaluation of earthquake resistance is input from the earthquake scale setting input unit 400 (S1), and the standard safety factor is set. When data to be set is input (S2), in the earthquake resistance determination unit 201, the safety factor calculation unit 211 performs data {N, (x, y), T, L, Fb-cr, Fp-cr, δcr; N = 1, 2, 3,...} Are read out (S3), and the external force applied to the piping corresponding to the given earthquake magnitude data (S3). F) is calculated (Y to S5 in S4). At this time, regarding the segment that has been determined to be “constantly no damage” in advance, the data of the segment may not be read (not shown). Then, the ratio of the allowable stress value (Fcr) that has been analyzed in advance with respect to the external force (F) with respect to the piping of the segment and read from the data storage unit 100 is calculated, and the seismic safety factor for the piping of the segment is calculated. (SF = Fcr / F) is obtained (S6).
[0085]
Subsequently, the earthquake resistance evaluation unit 221 compares the safety factor (SF) calculated by the safety factor calculation unit 211 with, for example, a reference safety factor (S) set to S = 1.0 (S7). As a result of the comparison, when the safety factor (SF) is equal to or higher than the reference safety factor (S) (SF ≧ S = 1.0) (N of S7), it is determined that the safety factor is safe (there is earthquake resistance). (S8) If the safety factor (SF) is less than the standard safety factor (S) (SF <S = 1.0) (Y of S7), some countermeasures or repairs are required (the countermeasures required segment) (S9), and sends the data of the position of the countermeasure required segment to the earthquake resistance evaluation display unit 300, the database storage unit 700, and the data print output unit 600 (S10).
[0086]
After the above operation is performed on the nth segment, the same operation as described above is performed on the next n + 1th segment. That is, this operation is repeatedly executed in the same procedure as above (from S11 to S4 to S11 to S4) from the first segment (n = 1) to the last segment (n = N) (N of S4). N).
[0087]
The calculation of the safety factor of the piping of each segment against the fluidization of the ground and the operation of the seismic evaluation are carried out by substantially the same procedure as described above. That is, as shown in the flow chart of FIG. 4, when the earthquake magnitude is set (S21) and the reference safety factor is set (S22), the anti-flow determination unit 202 determines the allowable flow deformation amount (δcr) of each segment. ) Is read (S23). Then, the safety factor calculation unit 212 calculates the flow rate (δ) for each segment (S25), and calculates the safety factor (Sδ = δcr / δ) of the allowable flow deformation amount (δcr) with respect to the flow rate (δ). It is calculated every time (S26). At this time, with respect to a segment that has been determined as “constantly no damage” in advance, the data of the segment may be excluded from the target of reading and determination (not shown). Alternatively, it is possible to extract and read out only the data of the segment having the piping in the area within a predetermined distance from the revetment, and not to read out the data of the other segments (not shown).
[0088]
The seismic evaluation unit 222 determines that the segment is seismic when the allowable flow deformation amount (δcr) is larger than the flow amount (δ) (δcr> δ) (N in S27) ( S28). If the critical flow deformation amount (δcr) is equal to or less than the flow amount (δ) (δcr ≦ δ) (Y in S27), it is determined that some measure is required (S29), and the segment Is sent to the earthquake resistance evaluation display unit 300, the database storage unit 700, and the data print output unit 600 (S30). The above operation is executed until the last segment to be evaluated is reached (N in S31 to S24 to S31... S24).
[0089]
As described above, after the evaluation of the earthquake resistance (earthquake resistance and flow resistance) is completed for the segment to be evaluated, as shown in FIG. 5, first, the entire area where the piping network is provided Map data is read from the data storage unit 100 and input to the earthquake resistance evaluation display unit 300 (S41).
[0090]
In the earthquake resistance evaluation display unit 300, the data processing circuit 301 displays the display device 302 based on the sent segment position data (x, y) and the map data of the entire area where the piping network is provided. Display data for pinpointing the location of the countermeasure required segment in the map displayed by the above is generated (S42). Based on the display data, the display device 302 synthesizes and displays the map of the entire predetermined area and the location of the countermeasure required segment in the map on the screen (S43). Alternatively, the data print output unit 600 prints out an image showing the location of the countermeasure required segment on the map of the entire area where the piping network is provided, and data on the evaluation results of the earthquake resistance It can also be stored in the storage unit 700 (not shown).
[0091]
In this way, according to the earthquake resistance evaluation apparatus according to the present embodiment, the position of a pipe that requires earthquake countermeasures in a map in a predetermined area where a pipe network is provided is displayed, for example, at a pinpoint. This makes it possible for the user to confirm at a glance, accurately and analytically, rather than probabilistically or statistically, the location of piping in need of countermeasures with low earthquake resistance in a given area. be able to.
[0092]
By the way, when performing structural mechanical strength analysis of piping to obtain data of allowable stress value (Fcr) and allowable flow deformation amount (δcr), pay attention to the connection form of the piping, Type), a bent part (curved pipe type), and a T-shaped branch part (T-shaped). As described above, the method of discretizing and analyzing the piping network is effective in that it is divided (discretized) and considered (divided), and each discrete part is handled as a segment. However, this will be described in more detail here.
[0093]
When a method of discretizing and dividing by a classification method arrangement as described above is applied to a pipe network having an example as shown in FIG. 6A, each unit element as shown in FIG. Can be discretized. For each unit element discretized in this way, structural mechanical strength analysis corresponding to each connection shape is performed individually (independently for each unit element), and the allowable stress value (Fcr) and allowable deformation are determined. Data on the amount (Dcr) and the allowable flow deformation amount (δcr) can be obtained. The material mechanical or structural mechanical strength analysis of the individual unit element conduit (eg, as a cylindrical structure) or valve (eg, as a flanged cylindrical structure) is performed using, for example, the finite element method. Needless to say, the strength may be experimentally confirmed by performing a strength test or the like.
[0094]
In the case of the example of the piping network 800 shown in FIG. 6A, when the identification numbers as shown in FIG. 6B are given to a total of 16 discrete unit elements, a linear type is obtained. Are 4, 9, 16, 16, curved pipes are 5, 7, 11, and T-shaped are 1, 2, 3, 6, 8, 8, 10, 15. H-shapes with T-shapes close to each other can be classified as No. 12, and shapes other than the various conduits shown on the left can be classified as No. 13 of valves. Each of these numbers (in FIG. 5B) Can be obtained by individually performing strength analysis for each unit element denoted by reference numerals 1, 2, 3,... 16) and determining the allowable deformation amount (Dcr) or allowable stress value (Fcr) thereof.
[0095]
However, the pipe strength analysis method is not limited to dividing the pipe network by such discretization and performing strength analysis for each unit element which is the minimum unit element. . In addition to this, for example, the entire piping network is regarded as a so-called wire frame model (FBD; free body tiregram) or mesh, and the finite element method is applied to the entire piping network. It is also possible to apply a strength analysis by solving a so-called overall rigidity matrix for the entire piping network. Needless to say, the specific classification method for discretization is not limited to the above-described mode.
[0096]
The gist of the seismic evaluation method and seismic evaluation apparatus according to the present invention is to divide a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and for each segment, data on natural vibration of the ground and damage to the piping. Based on strength data and earthquake scale data, the seismic resistance of the pipe is evaluated, but specific devices and methods based on this are limited to the modes described above. It goes without saying that is not limited. In addition to this, for example, a critical earthquake amplitude value (Ucr) or a critical ground motion value (SIcr), which is a critical earthquake amplitude that causes damage to the pipe, is stored, and the critical earthquake amplitude value (Ucr) or (SIcr) is stored. ) And the seismic amplitude value (U) or seismic motion value (SI) set as the evaluation standard, and the seismic resistance of the pipe against the earthquake set as the evaluation standard is evaluated for each segment. Is possible.
[0097]
In the above embodiment, the allowable stress value (Fcr), which is the critical stress value at which the pipes of each segment are damaged, is obtained. This is the critical deformation amount at which the pipes are damaged. You may make it obtain | require based on a certain allowable deformation | transformation amount (Dcr).
[0098]
In addition, regarding the strength analysis related to breakage due to fluidization, in the above embodiment, the allowable deformation amount (δcr), which is the critical deformation amount at which breakage due to fluidization of the ground occurs in the piping of each segment, is calculated. However, it may be obtained based on an allowable flow stress value (fcr) that is a critical stress value that causes damage to the pipe due to fluidization of the ground.
[0099]
In addition, based on the result displayed by the earthquake resistance evaluation display unit 300 as described above, the estimation result of the earthquake resistance of the pipe including the valve is displayed on the map as an image or printed as character information. For example, if it is output by display or printing that the points requiring countermeasures are distributed linearly (one-dimensionally) within a specific section on the piping network map, Based on this, as the so-called line correspondence, it is possible to concentrate on reexamination and replacement work, etc., especially in the section where the necessary countermeasures are distributed, so that unnecessary labor and inspection are saved. It is possible to save significantly. Alternatively, when it is output by display or printing that the points requiring countermeasures are distributed (two-dimensionally) in a specific section on the piping network map, so-called It is possible to obtain a specific conclusion that countermeasures such as block subdivision need to be taken. Alternatively, if it is output by display or printing that only one location or a plurality of locations requiring countermeasures are distributed at positions that are considerably distant from each other, each location is individually determined based on that. Since it can be re-inspected and repaired, it is possible to take an appropriate measure by greatly reducing unnecessary labor and labor of inspection.
[0100]
Or, for areas or piping networks where early response is possible, take measures for each location (basic element) in advance depending on the degree of seismic strength deficiency based on the analysis results and the importance of the location in the piping network. Priorities or priority grades for the application are determined in advance, and the data is stored in the boundary element database storage unit 100 in correspondence with the data at each location. As a result of analysis by the seismic strength analysis unit 200, countermeasures are required. It is also possible to extract a portion that is determined to be, and display or print out the image with priority from the highest priority or priority grade. Or, to make it possible to clearly distinguish the priority or priority grade for each countermeasure location, for example, the location where countermeasures are required is displayed as a point with a different color for each priority (grade) on the piping network map. You may make it output or print output.
[0101]
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a city gas conduit network has been described. However, the present invention can also be applied to, for example, a water pipe piping network. In addition, it goes without saying that the present invention is applicable to various uses.
[0102]
【The invention's effect】
As explained above, claims 1 to13The seismic evaluation method for piping according to any one of claims 1 to 3 or claims14Or28According to the piping seismic evaluation apparatus described in any of the above, the piping is stochastically based on statistical data on the magnitude of past earthquakes as in the case of the prior art and damage to the piping caused by it. Rather than inferring seismic resistance, the piping network provided in a given area is divided into a plurality of segments, and each segment is divided into the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale. Correspondingly, based on the deformation amount calculated to be given to the pipe and the allowable deformation amount which is the critical deformation amount structurally analyzed that the pipe is damaged The seismic strength and fluidization strength of the valves and pipes of the piping network are calculated, such as calculating the safety factor related to the occurrence of pipe damage against the earthquake or the data on earthquake resistance evaluated based on the safety factor. Since the evaluation was based on the safety factor obtained by the anatomical analysis method, the presence or absence of a part that requires measures for reinforcing the seismic resistance of the piping in the piping network such as city gas and water supply, and its location ( Can be evaluated analytically as a specific and precise safety factor, not probabilistically or statistically. As a result, it is possible to plan or implement necessary and sufficient seismic strengthening measures for existing piping networks. In addition, the structural mechanical analysis method for seismic strength and fluidization strength used in the piping seismic evaluation method or piping seismic evaluation device according to the present invention can be executed in a short time without trouble. There is an advantage that it is simple.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a piping earthquake resistance evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of image display of the results of seismic evaluation of a piping network.
FIG. 3 is a diagram showing a main flow of an operation for performing safety evaluation on seismic resistance in the piping seismic evaluation apparatus according to the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a main flow of an operation for performing safety evaluation on fluidization resistance in the piping earthquake resistance evaluation apparatus according to the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a main flow of an operation for displaying an image of a seismic evaluation result in the piping seismic evaluation apparatus according to the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a shape (A) of a piping network and a method (B) of discretizing the piping network into individual unit elements and dividing them.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Data storage part, 200 ... Pipe earthquake resistance evaluation part, 201 ... Earthquake resistance determination part, 202 ... Flow resistance determination part, 300 ... Earthquake resistance evaluation display part, 301 ... Data processing circuit, 302 ... Display device

Claims

Dividing the piping network provided in a given area into multiple segments, and calculating that each segment is given to the piping in accordance with the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale The safety factor related to the occurrence of breakage of the pipe against the seismic motion or the safety factor based on the external force applied and the allowable stress value that is a critical stress value structurally analyzed that the pipe is damaged A seismic evaluation method for piping characterized by calculating data on seismic performance evaluated based on

Dividing the piping network provided in a given area into multiple segments, and calculating that each segment is given to the piping in accordance with the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale Factor for the occurrence of breakage of the valve against the seismic motion based on the axial force of the pipe and the allowable stress value, which is a critical stress value analyzed structurally that the valve of the pipe is damaged Alternatively, a pipe seismic evaluation method characterized by calculating seismic data evaluated based on the safety factor.

Dividing the piping network provided in a given area into multiple segments, and calculating that each segment is given to the piping in accordance with the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale The safety factor regarding the occurrence of breakage of the pipe against the seismic motion or the safety thereof based on the amount of deformation to be performed and the allowable deformation quantity which is a critical deformation quantity structurally analyzed that the pipe is damaged A seismic evaluation method for piping characterized by calculating seismic data evaluated based on the rate.

Dividing the piping network provided in a given area into multiple segments, and calculating that each segment is given to the piping in accordance with the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale Factor for the occurrence of breakage of the pipe against the seismic motion, based on the amount of pipe deformation to be made and the allowable deformation quantity which is a critical deformation quantity that structurally analyzes that the valve of the pipe is damaged Alternatively, a pipe seismic evaluation method characterized by calculating seismic data evaluated based on the safety factor.

By dividing the piping network provided in a given area into multiple segments, and for each segment, structural mechanical data related to the strength of the piping and fluidization that is expected to occur due to earthquake motions of a given scale A pipe earthquake resistance evaluation method, comprising: calculating a safety factor related to occurrence of breakage of the pipe against the earthquake motion or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor based on data relating to a ground flow rate.

Dividing a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and for each segment, an external force that is calculated to be applied to the piping due to fluidization of the ground caused by earthquake motion of a predetermined scale, and piping Based on the allowable stress value, which is a critical stress value that is structurally mechanically analyzed for the occurrence of breakage in the pipe, the safety factor for the occurrence of damage to the piping against the earthquake motion or the seismic resistance evaluated based on the safety factor A seismic evaluation method for pipes, characterized by calculating data related to safety.

A pipe network provided in a predetermined area is divided into a plurality of segments, and a pipe axial force that is calculated to be given to the pipes due to ground fluidization caused by earthquake motion of a predetermined scale for each segment Based on an allowable stress value, which is a critical stress value that is structurally mechanically analyzed to cause a failure of the valve of the pipe, or based on a safety factor related to the occurrence of the valve failure against the earthquake motion or a safety factor thereof A seismic evaluation method for piping characterized by calculating seismic performance data.

A pipe network provided in a predetermined area is divided into a plurality of segments, and for each of the segments, a deformation amount calculated to be given to the pipes due to fluidization of the ground caused by a predetermined scale of ground motion, and Based on the allowable deformation amount, which is a critical deformation amount structurally analyzed for the occurrence of damage to the pipe, is evaluated based on the safety factor related to the occurrence of damage to the pipe against the earthquake motion or the safety factor A seismic evaluation method for piping characterized by calculating seismic data.

A pipe network provided in a predetermined area is divided into a plurality of segments, and for each segment, the pipe deformation amount calculated to be given to the pipes due to ground fluidization caused by earthquake motion of a predetermined scale In addition, based on the allowable deformation amount, which is a deformation amount structurally analyzed that breakage of the valve of the pipe is structurally mechanical, the safety factor regarding the occurrence of breakage of the valve against the earthquake motion or the safety factor is evaluated. A seismic evaluation method for piping characterized by calculating data on seismic performance.

Of the pipe of the pipe network, the effect of the flow of soil only from substantially undergo revetment for the segment having a pipe is within a predetermined distance of claims 5 to 9, characterized in that the operation The piping earthquake resistance evaluation method according to any one of the items.

When an earthquake occurs in the predetermined area, based on the seismic motion value or the earthquake amplitude value observed in the earthquake, the flow amount in the direction orthogonal to the revetment as the flow amount due to the fluidization of the ground due to the earthquake Estimate
11. The pipe earthquake resistance evaluation method according to claim 10 , wherein a flow direction perpendicular to the revetment is estimated as a flow direction caused by fluidization of the ground estimated when an earthquake occurs.

2. The piping network is discretized into a plurality of segments by classifying in accordance with a predetermined classification method focusing on a connection form of piping, and the calculation is performed for each segment. The piping earthquake resistance evaluation method according to any one of Items 11 to 11 .

The piping seismic evaluation method according to claim 12 , wherein, as the classification method, the connection form of the piping is classified into a straight type, a curved pipe type, and a T shape having a predetermined length or more.

Divide the piping network provided in a given area into multiple segments, and calculate the external force applied to the piping corresponding to the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale for each segment External force calculating means for
Based on the external force calculated by the external force calculation means and the allowable stress value, which is a critical stress value that is structurally mechanically analyzed to cause damage to the pipe, the occurrence of damage to the pipe against the earthquake motion An apparatus for evaluating seismic resistance of pipes, comprising safety factor calculating means for calculating safety factor or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.

The pipe network provided in a given area is divided into multiple segments, and for each segment, the pipe axial force applied to the pipe corresponding to the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale Pipe axial force calculating means for calculating
Based on the pipe axial force calculated by the pipe axial force calculating means and the allowable stress value which is a critical stress value analyzed structurally that the valve of the pipe is damaged, it is A piping earthquake resistance evaluation device comprising: a safety factor calculation means for calculating a safety factor related to occurrence of breakage of the valve or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.

The pipe network provided in a given area is divided into a plurality of segments, and the deformation given to the pipes corresponding to the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale for each segment. Deformation amount calculating means for calculating
Based on the deformation amount calculated by the deformation amount calculation means and the allowable deformation amount, which is a critical deformation amount structurally analyzed that the pipe is damaged, the pipe is damaged by the earthquake motion. A piping seismic evaluation device characterized by comprising safety factor calculation means for calculating safety-related data relating to occurrence or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.

The pipe network provided in a given area is divided into multiple segments, and the amount of pipe deformation given to the pipe corresponding to the natural vibration period or natural vibration wavelength of the ground and the magnitude of seismic motion of a predetermined scale for each segment Pipe deformation amount calculating means for calculating
Based on the pipe deformation amount calculated by the pipe deformation amount calculation means and the allowable deformation amount which is a critical deformation amount structurally analyzed that the valve of the pipe is damaged is structurally mechanically A pipe earthquake resistance evaluation apparatus comprising: a safety factor calculation means for calculating a safety factor related to occurrence of breakage of the pipe or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.

By dividing the piping network provided in a given area into multiple segments, and for each segment, structural mechanical data related to the strength of the piping and fluidization that is expected to occur due to earthquake motions of a given scale And a safety factor calculating means for calculating a safety factor relating to the occurrence of damage to the pipe against the earthquake motion or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor based on the data relating to the amount of ground flow. Pipe earthquake resistance evaluation equipment.

An external force calculation means for dividing a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and calculating an external force applied to the piping due to fluidization of the ground caused by a predetermined scale of earthquake motion for each segment;
Based on the external force calculated by the external force calculating means and the allowable stress value, which is a critical stress value that structurally analyzes that the pipe is damaged, safety related to the occurrence of the pipe damage to the earthquake motion And a safety factor calculating means for calculating data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety rate or the safety factor.

Pipe axial force that divides the pipe network provided in a given area into multiple segments, and calculates the pipe axial force that is given to the piping due to fluidization of the ground caused by earthquake motion of a given scale for each segment A calculation means;
Based on the pipe axial force calculated by the pipe axial force calculating means and the allowable stress value which is a critical stress value analyzed structurally that the valve of the pipe is damaged, it is A piping earthquake resistance evaluation device comprising: a safety factor calculation means for calculating a safety factor related to occurrence of breakage of the valve or data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.

A deformation amount calculating means for dividing a piping network provided in a predetermined area into a plurality of segments, and calculating a deformation amount given to the piping due to fluidization of the ground generated due to earthquake motion of a predetermined scale for each segment. When,
Based on the deformation amount calculated by the deformation amount calculation means and the allowable deformation amount, which is a critical deformation amount structurally analyzed that the pipe is damaged, occurrence of breakage of the pipe with respect to the earthquake motion And a safety factor calculating means for calculating data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor.

Pipe deformation amount that divides the piping network provided in a given area into multiple segments and calculates the amount of pipe deformation given to the piping due to fluidization of the ground caused by earthquake motion of a given scale for each segment Based on the calculation means, the pipe deformation amount calculated by the pipe deformation amount calculation means, and the allowable deformation amount which is a deformation amount structurally analyzed that the valve of the pipe is damaged And a safety factor calculating means for calculating data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor related to occurrence of breakage of the valve against the pipe.

Of the pipe of said pipeline network, only for the segment having a pipe with the influence of the flow of soil from substantially undergo seawall within a predetermined distance of claims 18 to 22, characterized in that performing the operation The piping earthquake resistance evaluation apparatus according to any one of the items.

As the amount of flow, estimate the amount of flow in the direction orthogonal to the revetment,
The pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to claim 23 , wherein a flow direction orthogonal to the revetment is estimated as a flow direction of the ground.

The piping network, and discretized into a plurality of segments by classifying according to a specific classification focusing on topology of the pipe, to claims 14 and performs the operation for respective of individual segments 24. The piping earthquake resistance evaluation apparatus according to any one of 24 .

26. The pipe earthquake resistance evaluation apparatus according to claim 25 , wherein as the classification method, the connection form of the pipe is classified into a straight type, a curved pipe type, and a T-shape having a predetermined length or more.

Data relating to the geographical position of each segment or pipe in the predetermined area, and data relating to earthquake resistance evaluated based on the safety factor calculated by the safety factor calculating means for each segment or pipe or the safety factor And a data storage means for storing in advance in association with each other
While displaying a map of the pipe network provided in the predetermined area, the safety factor for each segment or pipe in the map or data related to earthquake resistance evaluated by the pipe earthquake resistance evaluation means based on the safety factor 27. The piping earthquake resistance evaluation apparatus according to claim 26 , further comprising data display means for displaying in the map.

The data storage means further stores information on measures taken in advance corresponding to the safety factor or degree of earthquake resistance and its distribution,
Seismic resistance evaluated based on data relating to the geographical position of each segment or pipe in the predetermined area, safety factor data calculated by the safety factor calculating means for each segment or pipe, or the safety factor On the basis of the data regarding, the measure selection means for selecting and outputting the measures to be taken corresponding to the safety factor or the earthquake resistance for each segment or each pipe from the information stored in the data storage means, The piping earthquake resistance evaluation apparatus according to claim 27, further comprising: