JP6843645B2

JP6843645B2 - Judgment device and judgment method

Info

Publication number: JP6843645B2
Application number: JP2017027839A
Authority: JP
Inventors: 浩二奈良岡; 岡田　敬一; 敬一岡田; 渡辺　泰志; 泰志渡辺; 仁志佐々木; 田中　鉄也; 鉄也田中
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2037-02-17
Also published as: JP2018133029A

Description

本発明は、判定装置及び判定方法に関する。 The present invention relates to a determination device and a determination method.

近年、地震に対する建物の耐震性について関心が高まっている。建物が地震に見舞われたときに、その建物がどういう状態にあるか把握し、その建物が受けた影響に応じて地震発生後に適切な避難誘導を行うことが重要である。そのため、地震発生後の避難誘導および設備点検の要不要や設備の継続使用の可否などを判断するための建物の健全性を判定するシステムがある。例えば、特許文献１に記載の建物診断モニタリングシステムでは、建物の複数の階に設置された複数のセンサからの検出データを分析し、各階における震度と診断アルゴリズムに基づいて建物の被災評価を演算する。このような建物の健全性の診断においては、加速度センサからの検出データを用いて算出される最大加速度応答や最大層間変形角などを用いて建物の損壊状況を推定し、その推定に基づいて建物の健全性を評価する。 In recent years, there has been increasing interest in the seismic resistance of buildings to earthquakes. When a building is hit by an earthquake, it is important to understand what the building is like and to provide appropriate evacuation guidance after the earthquake, depending on the impact of the building. Therefore, there is a system for judging the soundness of a building for judging the necessity of evacuation guidance and equipment inspection after an earthquake and whether or not the equipment can be used continuously. For example, the building diagnosis monitoring system described in Patent Document 1 analyzes detection data from a plurality of sensors installed on a plurality of floors of a building, and calculates a damage evaluation of the building based on the seismic intensity and the diagnosis algorithm on each floor. .. In diagnosing the soundness of such a building, the damage status of the building is estimated using the maximum acceleration response and the maximum interlayer deformation angle calculated using the detection data from the acceleration sensor, and the building is based on the estimation. Evaluate the soundness of.

特開２０１３−２５４２３９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-254239

加速度センサが設置されていない階の加速度応答は、別の階に設置された加速度センサからの検出データ、および建物の振動モデルの固有値解析により取得される固有振動数とその振動の方向（固有モードベクトル）に基づいて推定される。このような推定に用いられる、固有振動数と固有モードベクトル（以下、振動モードという）は、建物を構成する部材をモデル化した建物全体に対する振動モデルに対して固有値解析を行うことで取得される。しかしながら、劇場、講堂、体育館、あるいはドーム形状の屋根を有する競技場などの大きな空間を有する構造物（以下、空間構造物という）においては、一般的なオフィスビルや住宅などの建物に比べて、屋根部などに多数の部材が使用される。このため、応答に寄与する振動モードも多くなり、地震に対する応答を推定する際に考慮すべき振動モードが増大してしまう。一方で、応答を推定する際に考慮できる振動モードの数は、加速度センサの設置数以下である。このため、屋根部における加速度応答を推定しようとする場合には、屋根部のあらゆる箇所に加速度センサを設置しなければならず、現実的でない。また、少ない加速度センサに基づいて屋根部における加速度応答を推定すれば誤差が生じてしまう。このため、空間構造物の健全性を精度よく判定することが困難であった。 The acceleration response of the floor where the accelerometer is not installed is the natural frequency and the direction of its vibration (proprietary mode) obtained by the detection data from the accelerometer installed on another floor and the eigenvalue analysis of the vibration model of the building. Estimated based on vector). The natural frequency and natural mode vector (hereinafter referred to as vibration mode) used for such estimation are obtained by performing eigenvalue analysis on the vibration model for the entire building that models the members that make up the building. .. However, in structures with large spaces (hereinafter referred to as spatial structures) such as theaters, auditoriums, gymnasiums, or stadiums with dome-shaped roofs, compared to general office buildings and residential buildings. Many members are used for roofs and the like. Therefore, the number of vibration modes that contribute to the response increases, and the number of vibration modes that should be considered when estimating the response to an earthquake increases. On the other hand, the number of vibration modes that can be considered when estimating the response is less than or equal to the number of accelerometers installed. Therefore, when trying to estimate the acceleration response in the roof portion, it is necessary to install the acceleration sensor in every part of the roof portion, which is not realistic. Further, if the acceleration response in the roof portion is estimated based on a small number of acceleration sensors, an error will occur. Therefore, it is difficult to accurately determine the soundness of the spatial structure.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、地震後の空間構造物における健全性を精度よく判定することができる判定装置及び判定方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a determination device and a determination method capable of accurately determining the soundness of a spatial structure after an earthquake.

上述した課題を解決するために本発明の一実施形態の判定装置は、地震後の空間構造物の健全性を判定する判定装置であって、地震の振動に伴い前記空間構造物に生じる変位に関する情報を計測する複数のセンサの各々から計測信号を取得する取得部と、前記計測信号に基づいて、前記振動に伴う前記空間構造物の応答を算出し、前記振動に伴う前記空間構造物の外部の地盤の応答を算出する算出部と、前記算出部が算出した算出結果に基づいて、前記空間構造物の健全性を判定する判定部と、を備え、前記空間構造物は、前記地盤に設置される床部と、柱とを備える下部構造と、前記下部構造の柱に支えられる屋根部であって当該空間構造物の上部に設置されることで前記床部との間に空間を形成する屋根部とを含み、複数の前記センサは、前記屋根部の屋根面の複数の箇所の各々と、前記柱の上部及び前記床部の各々とに設置されており、前記算出部は、前記取得部が前記屋根部の屋根面の複数の箇所の各々に設置される前記センサから取得する前記計測信号に基づいて前記振動に伴う前記空間構造物の応答のうち前記振動に伴う前記屋根部の応答を算出し、前記取得部が前記柱の上部及び前記床部の各々に設置される前記センサから取得する前記計測信号に基づいて前記振動に伴う前記空間構造物の応答のうち前記振動に伴う前記下部構造の応答を算出し、前記判定部は、前記算出部が算出する前記振動に伴う前記屋根部の応答と、前記振動に伴う前記地盤の応答と、に基づいて前記屋根部の健全性を判定し、前記算出部が算出する前記振動に伴う前記下部構造の応答に基づいて前記下部構造の健全性を判定することにより、前記空間構造物の健全性を判定する。 In order to solve the above-mentioned problems, the determination device of the embodiment of the present invention is a determination device for determining the soundness of the space structure after the earthquake, and relates to the displacement generated in the space structure due to the vibration of the earthquake. an acquisition unit that acquires a plurality of cell from each meter measuring signal capacitors for measuring the information, based on the gauge measurement signal, calculates the response of the spatial structure due to the vibration, the space structure due to the vibration a calculation unit for calculating the response of an external ground of the object, based on the calculation result of the calculating unit has calculated, and a determination unit for determining soundness of the spatial structure, the spatial structure, the a floor installed in the ground, the lower structure and a pillar between the floor and by the installed a roof that is supported by the pillars of the lower structure to the top of the space structure A plurality of the sensors including a roof portion forming a space are installed at each of a plurality of locations on the roof surface of the roof portion, and at each of the upper part of the pillar and the floor portion, and the calculation unit. Is the response of the space structure associated with the vibration based on the measurement signal acquired from the sensor installed at each of the plurality of locations on the roof surface of the roof portion. calculating the response of the roof portion, the acquisition unit is out of the response of the spatial structure due to the vibration on the basis of the measurement signal obtained from the sensor installed in each of the upper and the floor portion of the pillar The response of the substructure due to the vibration is calculated, and the determination unit calculates the response of the roof portion due to the vibration calculated by the calculation unit and the response of the ground due to the vibration. The soundness of the space structure is determined by determining the soundness of the portion and determining the soundness of the substructure based on the response of the substructure accompanying the vibration calculated by the calculation unit.

また、本発明の一実施形態の判定方法は、地震後の空間構造物の健全性を判定する判定方法であって、地震の振動に伴い前記空間構造物に生じる変位に関する情報を計測する複数のセンサの各々から計測信号を取得する取得工程と、前記計測信号に基づいて、前記振動に伴う前記空間構造物の応答を算出し、前記振動に伴う前記空間構造物の外部の地盤の応答を算出する算出工程と、前記算出工程により算出された算出結果に基づいて、前記空間構造物の健全性を判定する判定工程と、を含み前記空間構造物は、前記地盤に設置される床部と、柱とを備える下部構造と、前記下部構造の柱に支えられる屋根部であって当該空間構造物の上部に設置されることで前記床部との間に空間を形成する屋根部とを含み、複数の前記センサは、前記屋根部の屋根面の複数の箇所の各々と、前記柱の上部及び前記床部の各々とに設置されており、前記算出工程は、前記取得工程により前記屋根部の屋根面の複数の箇所の各々に設置される前記センサから取得される前記計測信号に基づいて前記振動に伴う前記空間構造物の応答のうち前記振動に伴う前記屋根部の応答を算出し、前記取得工程により前記柱の上部及び前記床部の各々に設置される前記センサから取得される前記計測信号に基づいて前記振動に伴う前記空間構造物の応答のうち前記振動に伴う前記下部構造の応答を算出し、前記判定工程は、前記算出工程により算出される前記振動に伴う前記屋根部の応答と、前記振動に伴う前記地盤の応答と、に基づいて前記屋根部の健全性を判定し、前記算出工程により算出される前記振動に伴う前記下部構造の応答に基づいて前記下部構造の健全性を判定することにより、前記空間構造物の健全性を判定する。
Further, the determination method according to the embodiment of the present invention is a determination method for determining the soundness of the spatial structure after the earthquake, and is a plurality of determination methods for measuring information on the displacement of the spatial structure due to the vibration of the earthquake. an acquisition step of acquiring a total measurement signal from each sensor, based on the gauge measurement signal, calculates the response of the spatial structure due to the vibration response of the external ground of the space structure due to the vibration The space structure includes a calculation step for calculating the space structure and a determination step for determining the soundness of the space structure based on the calculation result calculated by the calculation step. The space structure is a floor portion installed on the ground. And a lower structure including pillars, and a roof portion that is supported by the pillars of the lower structure and forms a space between the lower structure and the floor portion by being installed on the upper part of the space structure. Including, the plurality of sensors are installed at each of a plurality of locations on the roof surface of the roof portion, and at each of the upper part of the pillar and the floor portion, and the calculation step is performed by the acquisition step. Based on the measurement signals acquired from the sensors installed at each of the plurality of locations on the roof surface of the portion, the response of the roof portion due to the vibration is calculated among the responses of the space structure due to the vibration. Of the responses of the space structure due to the vibration based on the measurement signals acquired from the sensors installed on the upper part of the pillar and the floor portion by the acquisition step, the lower structure associated with the vibration. In the determination step, the soundness of the roof portion is determined based on the response of the roof portion due to the vibration calculated by the calculation step and the response of the ground portion due to the vibration. Then, the soundness of the space structure is determined by determining the soundness of the substructure based on the response of the substructure accompanying the vibration calculated by the calculation step.

以上説明したように、この発明によれば、地震後の空間構造物における健全性を精度よく判定することができる。 As described above, according to the present invention, the soundness of the spatial structure after an earthquake can be accurately determined.

第１の実施形態の判定装置３を含む判定システム１の構成図である。It is a block diagram of the determination system 1 including the determination apparatus 3 of 1st Embodiment. 第１の実施形態のセンサ部２が設置された場合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the case where the sensor unit 2 of the 1st embodiment is installed. 第１の実施形態の制御部３２と判定基準情報３６０の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the control part 32 and the determination standard information 360 of 1st Embodiment. 第１の実施形態の制御部３２が行う処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process performed by the control unit 32 of 1st Embodiment. 第１の実施形態の制御部３２が行う処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process performed by the control unit 32 of 1st Embodiment.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。また、図面における要素の形状及び大きさ等はより明確な説明のために誇張されることがある。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the inventions that fall within the scope of the claims. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means of solving the invention. In the drawings, the same or similar parts may be designated by the same reference numerals to omit duplicate explanations. In addition, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a clearer explanation.

明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」、「有する」や「備える」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。 When a part of the specification is to "include", "have", or "provide" a component, this does not exclude other components unless otherwise stated. It means that it can further include the components of.

以下、実施形態の判定装置３を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the determination device 3 of the embodiment will be described with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、判定装置３を含む判定システム１の構成図である。図１に示すように、判定システム１は、センサ部２と判定装置３とを備える。判定システム１は、地震後の大空間施設５（図２参照）の健全性を判定する。
大空間施設５とは、劇場、講堂、体育館、あるいはドーム形状の屋根を有する競技場など広い空間を備える建築構造物である。大空間施設５は、「空間構造物」の一例である。 (First Embodiment)
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a configuration diagram of a determination system 1 including a determination device 3. As shown in FIG. 1, the determination system 1 includes a sensor unit 2 and a determination device 3. The determination system 1 determines the soundness of the large space facility 5 (see FIG. 2) after the earthquake.
The large space facility 5 is a building structure having a large space such as a theater, an auditorium, a gymnasium, or a stadium having a dome-shaped roof. The large space facility 5 is an example of a “spatial structure”.

判定システム１においては、大空間施設５の健全性が判定される。健全性の判定には「安全」、「要注意」、「危険」の３種類の判定が用いられる。「安全」判定とは、例えば、大空間施設５に使用されている建築部材は、地震の振動に対して損傷するような衝撃を受けていないという判定である。ユーザは、判定システム１からの「安全」判定に基づき、例えば、内部にいる施設利用者を避難誘導する必要はないと判断する。「要注意」判定とは、例えば、大空間施設５に使用されている建築部材の一部が損傷するような衝撃を受けているという判定である。ユーザは、判定システム１からの「要注意」判定に基づき、例えば、内部にいる施設利用者に対して、危険な箇所には立ち入らないように警告する必要があると判断する。「危険」判定とは、例えば、大空間施設５に使用されている建築部材は、地震の振動に対して損傷するほどの衝撃を受けているという判定である。ユーザは、判定システム１からの「危険」判定に基づき、例えば、内部にいる利用者を避難誘導する必要があると判断する。このように、判定システム１においては、大空間施設５の健全性が判定され、ユーザは、判定結果に応じて大空間施設５の施設利用者を適切に誘導することができる。 In the determination system 1, the soundness of the large space facility 5 is determined. Three types of judgments, "safety", "need attention", and "danger", are used to judge the soundness. The "safety" determination is, for example, a determination that the building members used in the large space facility 5 are not subjected to an impact that would damage the vibration of an earthquake. Based on the "safety" determination from the determination system 1, the user determines that it is not necessary to guide the facility user inside, for example, to evacuate. The “need attention” determination is, for example, a determination that a part of the building member used in the large space facility 5 is subjected to an impact such as damage. Based on the "need attention" determination from the determination system 1, the user determines that it is necessary to warn the facility user inside, for example, not to enter the dangerous place. The “danger” determination is, for example, a determination that the building member used in the large space facility 5 is subjected to an impact that is damaged by the vibration of an earthquake. Based on the "danger" determination from the determination system 1, the user determines that it is necessary to guide the user inside, for example, to evacuate. In this way, the determination system 1 determines the soundness of the large space facility 5, and the user can appropriately guide the facility user of the large space facility 5 according to the determination result.

センサ部２は、建物センサ２０−１〜２０−Ｎ（総称して、建物センサ２０という）と、地盤センサ２１と、を備える。ここでＮは、自然数である。 The sensor unit 2 includes a building sensor 20-1 to 20-N (collectively referred to as a building sensor 20) and a ground sensor 21. Where N is a natural number.

ここでは、センサ部２が設置される場所について、図２を用いて説明する。図２は、センサ部２が大空間施設５に設置された場合の一例を示す図である。図２は、大空間施設５を垂直方向と平行な断面からみた形状を表す図である。 Here, the place where the sensor unit 2 is installed will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing an example of a case where the sensor unit 2 is installed in the large space facility 5. FIG. 2 is a diagram showing the shape of the large space facility 5 as viewed from a cross section parallel to the vertical direction.

図２に示すように、大空間施設５は、地盤６上に建設され、例えば、屋根部５０と、屋根部５０を支える下部構造５１とを備え、大空間５２を形成する。屋根部５０は、大空間施設５の上部を覆う構造物である。屋根部５０は、例えば、屋根面５００と、天井面５０１などで構成される。屋根部５０は、例えばトラス構造である。トラス構造は、木材・鋼材などを三角形に組み合わせた構造物の集合体により構成する構造様式である。トラス構造は構造的な安定度が高いため、ドームなど大空間施設５の建設に用いられる。下部構造５１は、例えば、柱５１０、５１１などの構造躯体と、間仕切り壁５１２や天井板５１３などの非構造部材で構成される。なお、図２に示す例では、大空間施設５の内部に判定装置３が置かれているが、判定装置３は大空間施設５の外部に置かれていてもよいし、判定装置３は大空間施設５から遠く離れた場所に置かれていてもよい。 As shown in FIG. 2, the large space facility 5 is constructed on the ground 6, and includes, for example, a roof portion 50 and a substructure 51 that supports the roof portion 50, and forms a large space 52. The roof portion 50 is a structure that covers the upper part of the large space facility 5. The roof portion 50 is composed of, for example, a roof surface 500 and a ceiling surface 501. The roof portion 50 has, for example, a truss structure. The truss structure is a structural style composed of an aggregate of structures in which wood, steel, etc. are combined into a triangle. Since the truss structure has high structural stability, it is used for the construction of a large space facility 5 such as a dome. The lower structure 51 is composed of, for example, a structural skeleton such as columns 510 and 511 and non-structural members such as a partition wall 512 and a ceiling plate 513. In the example shown in FIG. 2, the determination device 3 is placed inside the large space facility 5, but the determination device 3 may be placed outside the large space facility 5, and the determination device 3 is large. It may be placed in a place far away from the space facility 5.

建物センサ２０は、大空間施設５の床や柱、天井などの建物を構成する複数の部材に対応する箇所に設置される。図２の例においては、建物センサ２０−１は屋根部５０の屋根面５００の一方の側に、建物センサ２０−２は屋根面５００の中心に、建物センサ２０−３は屋根面５００の他方の側に、それぞれ設置される。また、建物センサ２０−４は柱５１０の上部に、建物センサ２０−５は大空間施設５の床５１４の中心部分にそれぞれ設置される。 The building sensor 20 is installed at a location corresponding to a plurality of members constituting the building, such as the floor, pillars, and ceiling of the large space facility 5. In the example of FIG. 2, the building sensor 20-1 is on one side of the roof surface 500 of the roof portion 50, the building sensor 20-2 is in the center of the roof surface 500, and the building sensor 20-3 is on the other side of the roof surface 500. It is installed on each side of. Further, the building sensor 20-4 is installed on the upper part of the pillar 510, and the building sensor 20-5 is installed on the central portion of the floor 514 of the large space facility 5.

建物センサ２０は、地震の振動に伴い大空間施設５に生じる変位に関する情報を計測する。ここでいう大空間施設５に生じる変位とは、例えば地震の作用を受けた柱などが水平方向に変位した距離である。変位に関する情報とは、例えば、変位、速度、加速度、歪などを示す情報である。 The building sensor 20 measures information about the displacement that occurs in the large space facility 5 due to the vibration of the earthquake. The displacement that occurs in the large space facility 5 here is, for example, the distance that a pillar or the like affected by an earthquake is displaced in the horizontal direction. The information regarding displacement is, for example, information indicating displacement, velocity, acceleration, strain, and the like.

また、図２の例に示すように、地盤センサ２１は地盤６（「空間構造物の外部の地盤」の一例）に設けられる。地盤６は、近傍に大空間施設５を支持する杭などの構造物がない地盤（自由地盤ともいう）である。地盤センサ２１は、地震の振動に伴い地盤６に生じる変位を計測する。ここでいう地盤６に生じる変位とは、地震の作用を受けた地盤が水平方向に変位した距離である。なお、地盤センサ２１が設置される場所は、上述したような、近傍に大空間施設５を支持する杭などの構造物がないという条件を満たした上で、大空間施設５の近傍であることが好ましい。本実施形態の判定システム１は、地盤センサ２１からの計測情報に基づいて取得される情報を、大空間施設５の健全性の判定に用いるためである。地盤センサ２１からの計測情報に基づいて取得される情報については、後で説明する。 Further, as shown in the example of FIG. 2, the ground sensor 21 is provided on the ground 6 (an example of "ground outside the spatial structure"). The ground 6 is a ground (also referred to as free ground) in which there is no structure such as a pile supporting the large space facility 5 in the vicinity. The ground sensor 21 measures the displacement that occurs in the ground 6 due to the vibration of an earthquake. The displacement that occurs in the ground 6 here is the distance that the ground affected by the earthquake is displaced in the horizontal direction. The place where the ground sensor 21 is installed shall be in the vicinity of the large space facility 5 after satisfying the condition that there is no structure such as a pile supporting the large space facility 5 in the vicinity as described above. Is preferable. This is because the determination system 1 of the present embodiment uses the information acquired based on the measurement information from the ground sensor 21 to determine the soundness of the large space facility 5. The information acquired based on the measurement information from the ground sensor 21 will be described later.

以下の説明においては、建物センサ２０、および地盤センサ２１は、それぞれが設けられた箇所に生じた加速度を計測する加速度センサである。しかし、これに限定されることはなく、建物センサ２０、および地盤センサ２１は、変位を計測するトータルステーションであってもよいし、歪を計測するひずみゲージや光ファイバであってもよい。 In the following description, the building sensor 20 and the ground sensor 21 are acceleration sensors that measure the acceleration generated at the locations where they are provided. However, the present invention is not limited to this, and the building sensor 20 and the ground sensor 21 may be a total station for measuring displacement, or a strain gauge or optical fiber for measuring strain.

建物センサ２０、および地盤センサ２１は、それぞれが計測した加速度信号を判定装置３に出力する。建物センサ２０、および地盤センサ２１のそれぞれは、加速度信号を、ケーブルを介して判定装置３に出力してもよいし、無線ＬＡＮや特定小電力等の無線通信方式を用いて、加速度信号を送信してもよい。また、センサ部２は、ネットワークを介して、判定装置３に加速度信号を送信してもよい。 The building sensor 20 and the ground sensor 21 output the acceleration signals measured by each to the determination device 3. Each of the building sensor 20 and the ground sensor 21 may output an acceleration signal to the determination device 3 via a cable, or transmit the acceleration signal using a wireless communication method such as wireless LAN or specific low power. You may. Further, the sensor unit 2 may transmit an acceleration signal to the determination device 3 via the network.

図１に戻り、判定装置３は、取得部３０と、制御部３２（「算出部」、および「判定部」の一例）と、表示部３４と、記憶部３６と、を備える。
取得部３０は、建物センサ２０からの加速度信号を取得する。取得部３０は、取得した加速度信号を制御部３２に出力する。制御部３２は、取得部３０と、表示部３４と、記憶部３６と、を制御する。 Returning to FIG. 1, the determination device 3 includes an acquisition unit 30, a control unit 32 (an example of a “calculation unit” and a “determination unit”), a display unit 34, and a storage unit 36.
The acquisition unit 30 acquires the acceleration signal from the building sensor 20. The acquisition unit 30 outputs the acquired acceleration signal to the control unit 32. The control unit 32 controls the acquisition unit 30, the display unit 34, and the storage unit 36.

制御部３２は、取得部３０からの加速度信号に基づいて、地震の振動に伴う大空間施設５の応答を算出する。大空間施設５の応答とは、例えば、変位応答、速度応答、および加速度応答である。以下の説明においては、制御部３２が取得部３０からの加速度信号に基づいて算出する応答が、加速度応答である場合について説明する。つまり、制御部３２は、取得部３０からの加速度信号に基づいて、振動に伴う大空間施設５の加速度応答を算出する。 The control unit 32 calculates the response of the large space facility 5 due to the vibration of the earthquake based on the acceleration signal from the acquisition unit 30. The response of the large space facility 5 is, for example, a displacement response, a velocity response, and an acceleration response. In the following description, a case where the response calculated by the control unit 32 based on the acceleration signal from the acquisition unit 30 is an acceleration response will be described. That is, the control unit 32 calculates the acceleration response of the large space facility 5 due to the vibration based on the acceleration signal from the acquisition unit 30.

また、制御部３２は、取得部３０からの加速度信号に基づいて、地盤センサ２１からの加速度信号を用いて地震の振動に伴う地盤６の応答を算出する。ここで、地盤６の応答とは、地震の振動に伴う地盤６の平均速度応答である。つまり、制御部３２は、地盤センサ２１からの加速度信号に基づいて、地盤６の平均速度応答を算出する。平均速度応答の算出については、後で詳しく説明する。また、以下の説明では、「地震動指標」として「平均速度応答」を用いる。 Further, the control unit 32 calculates the response of the ground 6 due to the vibration of the earthquake by using the acceleration signal from the ground sensor 21 based on the acceleration signal from the acquisition unit 30. Here, the response of the ground 6 is the average velocity response of the ground 6 due to the vibration of the earthquake. That is, the control unit 32 calculates the average velocity response of the ground 6 based on the acceleration signal from the ground sensor 21. The calculation of the average velocity response will be described in detail later. Further, in the following description, "average velocity response" is used as "earthquake ground motion index".

また、制御部３２は、算出した算出結果に基づいて、大空間施設５の健全性を判定する。制御部３２は、屋根部と下部構造のそれぞれを、「安全」、「要注意」、「危険」の３種類で判定し、最も健全性がない判定結果をその大空間施設５の判定結果とする。具体的には、制御部３２は、例えば、まず、大空間施設５における屋根部と下部構造のそれぞれについて、健全性を判定する。そして制御部３２は、屋根部と下部構造の両方を「安全」と判定した場合、大空間施設５が「安全」であると判定する。また、制御部３２は、屋根部と下部構造の一方を「安全」と判定したが、他方を「要注意」と判定した場合、または屋根部と下部構造の両方を「要注意」と判定した場合、大空間施設５が「要注意」であると判定する。また、制御部３２は、屋根部と下部構造の一方を「安全」又は「要注意」と判定したが、他方を「危険」と判定した場合、または屋根部と下部構造の両方を「危険」と判定した場合、大空間施設５が「危険」であると判定する。 Further, the control unit 32 determines the soundness of the large space facility 5 based on the calculated calculation result. The control unit 32 determines each of the roof portion and the substructure according to three types of "safety", "need attention", and "danger", and the unhealthy determination result is the determination result of the large space facility 5. To do. Specifically, for example, the control unit 32 first determines the soundness of each of the roof portion and the substructure in the large space facility 5. Then, when the control unit 32 determines that both the roof portion and the substructure are "safe", the control unit 32 determines that the large space facility 5 is "safe". Further, the control unit 32 determines that one of the roof portion and the substructure is "safe", but determines that the other is "need attention", or determines that both the roof portion and the substructure are "need attention". In this case, it is determined that the large space facility 5 is "need attention". Further, the control unit 32 determines that one of the roof portion and the substructure is "safe" or "needs attention", but determines the other as "danger", or both the roof portion and the substructure are "dangerous". If it is determined, the large space facility 5 is determined to be "dangerous".

表示部３４は、制御部３２が判定した大空間施設５の健全性を判定した判定結果を表示する。表示部３４は、例えば、色彩を表示するランプを備え、制御部３２が安全と判定した場合は緑色、制御部３２が要注意と判定した場合は黄色、制御部３２が危険と判定した場合は赤色のランプをそれぞれ表示させる。また、表示部３４は、上述した色彩を黄色や赤色に表示させるとともに、「避難誘導が必要です」などの警告を示すメッセージ（文字）やマーク（図形）を表示してもよい。また、判定装置３は、図示しないスピーカ部を備え、当該スピーカ部により、判定結果に応じてサイレンや音声メッセージを出力させてもよい。 The display unit 34 displays the determination result of determining the soundness of the large space facility 5 determined by the control unit 32. The display unit 34 is provided with, for example, a lamp that displays colors, is green when the control unit 32 determines that it is safe, yellow when the control unit 32 determines that caution is required, and when the control unit 32 determines that it is dangerous. Display each red lamp. In addition, the display unit 34 may display the above-mentioned colors in yellow or red, and may display a message (character) or a mark (graphic) indicating a warning such as "evacuation guidance is required". Further, the determination device 3 may include a speaker unit (not shown), and the speaker unit may output a siren or a voice message according to the determination result.

記憶部３６は、制御部３２が大空間施設５の健全性を判定する場合に用いる判定基準情報３６０を記憶する。ここで、制御部３２が大空間施設５の健全性を判定する場合に用いる指標は、例えば、最大層間変形角、最大加速度応答、および地震動指標である。これらの指標（層間変形角、加速度応答、および地震動指標）が示す内容については後で詳しく説明する。
判定基準情報３６０には、最大層間変形角に対する判定閾値（層間変形角判定閾値３６０−１（図３参照））が記憶される。最大層間変形角に対する判定閾値には、例えば安全判定閾値と、危険判定閾値とが含まれる。安全判定閾値は、建物が安全であると判定する場合の最大層間変形角の上限の閾値を示す。危険判定閾値は、建物が危険であると判定する場合の最大層間変形角の下限の閾値を示す。
また、判定基準情報３６０には、最大加速度応答に対する判定閾値（加速度応答判定閾値３６０−２（図３参照））が記憶される。最大加速度応答に対する判定閾値には、例えば安全判定閾値と、危険判定閾値とが含まれる。安全判定閾値は、建物が安全であると判定する場合の最大加速度応答の上限の閾値を示す。危険判定閾値は、建物が危険であると判定する場合の最大加速度応答の下限の閾値を示す。
また、判定基準情報３６０には、地震動指標に対する判定閾値（地震動指標判定閾値３６０−３（図３参照））が記憶される。地震動指標に対する判定閾値には、例えば安全判定閾値と、危険判定閾値とが含まれる。安全判定閾値は、建物が安全であると判定する場合の地震動指標の上限の閾値を示す。危険判定閾値は、建物が危険であると判定する場合の地震動指標の下限の閾値を示す。 The storage unit 36 stores the determination reference information 360 used when the control unit 32 determines the soundness of the large space facility 5. Here, the indexes used by the control unit 32 when determining the soundness of the large space facility 5 are, for example, the maximum interlayer deformation angle, the maximum acceleration response, and the seismic motion index. The contents of these indicators (interlayer deformation angle, acceleration response, and seismic motion index) will be described in detail later.
The determination reference information 360 stores a determination threshold value for the maximum interlayer deformation angle (interlayer deformation angle determination threshold value 360-1 (see FIG. 3)). The determination threshold value for the maximum interlayer deformation angle includes, for example, a safety determination threshold value and a danger determination threshold value. The safety judgment threshold value indicates the threshold value of the upper limit of the maximum interlayer deformation angle when the building is judged to be safe. The danger determination threshold value indicates the lower limit threshold value of the maximum interlayer deformation angle when the building is determined to be dangerous.
Further, the determination reference information 360 stores a determination threshold value for the maximum acceleration response (acceleration response determination threshold value 360-2 (see FIG. 3)). The determination threshold value for the maximum acceleration response includes, for example, a safety determination threshold value and a danger determination threshold value. The safety judgment threshold value indicates the threshold value of the upper limit of the maximum acceleration response when the building is judged to be safe. The danger determination threshold value indicates the lower limit threshold value of the maximum acceleration response when the building is determined to be dangerous.
Further, the determination reference information 360 stores a determination threshold value for the earthquake motion index (earthquake motion index determination threshold value 360-3 (see FIG. 3)). The determination threshold value for the seismic motion index includes, for example, a safety determination threshold value and a danger determination threshold value. The safety judgment threshold value indicates the upper limit threshold value of the seismic motion index when the building is judged to be safe. The danger determination threshold value indicates the lower limit threshold value of the seismic motion index when the building is determined to be dangerous.

ここでは、制御部３２の構成について図３を用いて説明する。図３は、制御部３２と判定基準情報３６０の構成を示す構成図である。制御部３２は、層間変形角算出部３２０と、加速度応答算出部３２２と、地震動指標算出部３２４と、下部構造判定部３２６と、屋根部判定部３２８と、を備える。判定基準情報３６０には、層間変形角判定閾値３６０−１と、加速度応答判定閾値３６０−２と、地震動指標判定閾値３６０−３とが記憶される。 Here, the configuration of the control unit 32 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of the control unit 32 and the determination reference information 360. The control unit 32 includes an interlayer deformation angle calculation unit 320, an acceleration response calculation unit 322, a seismic motion index calculation unit 324, a lower structure determination unit 326, and a roof unit determination unit 328. In the determination reference information 360, the interlayer deformation angle determination threshold value 360-1, the acceleration response determination threshold value 360-2, and the seismic motion index determination threshold value 360-3 are stored.

層間変形角算出部３２０は、下部構造５１の層間変形角を算出する。層間変形角は、地震等の振動に伴う層間変位を高さで割った値である。
まず、層間変形角算出部３２０は、建物センサ２０−４、２０−５それぞれからの計測情報に基づいて、下部構造５１の水平方向の変位を求める。具体的には、層間変形角算出部３２０は、建物センサ２０−４、２０−５のそれぞれが計測した水平方向の加速度を２回積分することにより、柱５１０、床５１４のそれぞれの水平方向の変位を算出する。そして、層間変形角算出部３２０は、柱５１０の水平方向の変位量から、床５１４の水平方向の変位量を減算することにより、下部構造５１の水平方向の変位を求める。
次に、層間変形角算出部３２０は、下部構造５１の水平方向の変位を階高で割った値を層間変形角として算出する。階高とは、建物のひとつの階の高さであり、図２の例では、階高は、床５１４から天井面５０１までの高さ、つまり建物センサ２０−４が設置された位置の高さに相当する。具体的には、層間変形角算出部３２０は、下部構造５１の水平方向の変位を建物センサ２０−４が設置された位置の高さで除算した結果を、層間変形角として算出する。層間変形角算出部３２０は、算出した層間変形角のうちの最大値（最大層間変形角）を、下部構造判定部３２６に出力する。 The interlayer deformation angle calculation unit 320 calculates the interlayer deformation angle of the lower structure 51. The inter-story deformation angle is a value obtained by dividing the inter-story displacement due to vibration such as an earthquake by the height.
First, the interlayer deformation angle calculation unit 320 obtains the displacement of the substructure 51 in the horizontal direction based on the measurement information from each of the building sensors 20-4 and 20-5. Specifically, the interlayer deformation angle calculation unit 320 integrates the horizontal accelerations measured by the building sensors 20-4 and 20-5 twice, so that the columns 510 and the floor 514 are located in the horizontal directions. Calculate the displacement. Then, the interlayer deformation angle calculation unit 320 obtains the horizontal displacement of the lower structure 51 by subtracting the horizontal displacement amount of the floor 514 from the horizontal displacement amount of the column 510.
Next, the interlayer deformation angle calculation unit 320 calculates the value obtained by dividing the displacement of the lower structure 51 in the horizontal direction by the floor height as the interlayer deformation angle. The floor height is the height of one floor of the building. In the example of FIG. 2, the floor height is the height from the floor 514 to the ceiling surface 501, that is, the height of the position where the building sensor 20-4 is installed. Corresponds to. Specifically, the interlayer deformation angle calculation unit 320 calculates the result of dividing the horizontal displacement of the substructure 51 by the height of the position where the building sensor 20-4 is installed as the interlayer deformation angle. The interlayer deformation angle calculation unit 320 outputs the maximum value (maximum interlayer deformation angle) of the calculated interlayer deformation angles to the lower structure determination unit 326.

加速度応答算出部３２２は、屋根部５０および下部構造５１の加速度応答を算出する。加速度応答は、地震等の振動に伴って建築構造部材に生じた加速度を算出したものである。加速度応答算出部３２２は、建物センサ２０−１〜２０−５それぞれからの計測情報に基づいて、それぞれの建物センサ２０が設置された部材の加速度応答を算出する。
加速度応答算出部３２２は、屋根部５０に設置された建物センサ２０−１〜２０−３からの加速度信号に基づいて、屋根部５０の建物センサ２０−１〜２０−３がそれぞれ設置された箇所における加速度応答を算出する。また、加速度応答算出部３２２は、建物センサ２０−１〜２０−３からの加速度信号に基づいて算出したそれぞれの加速度応答のうちのそれぞれの最大値（最大加速度応答）を、屋根部判定部３２８に出力する。
加速度応答算出部３２２は、下部構造５１に設置された建物センサ２０−４、２０−５からの加速度信号に基づいて、下部構造５１の建物センサ２０−４、２０−５がそれぞれ設置された箇所における加速度応答を算出する。加速度応答算出部３２２は、建物センサ２０−４、２０−５からの加速度信号に基づいて算出した加速度応答のうちの最大値（最大加速度応答）を、下部構造判定部３２６に出力する。 The acceleration response calculation unit 322 calculates the acceleration response of the roof portion 50 and the substructure 51. The acceleration response is a calculation of the acceleration generated in a building structural member due to vibration such as an earthquake. The acceleration response calculation unit 322 calculates the acceleration response of the member in which each building sensor 20 is installed, based on the measurement information from each of the building sensors 20-1 to 20-5.
The acceleration response calculation unit 322 is a location where the building sensors 20-1 to 20-3 of the roof portion 50 are installed, respectively, based on the acceleration signals from the building sensors 20-1 to 20-3 installed on the roof portion 50. Calculate the acceleration response in. Further, the acceleration response calculation unit 322 determines the maximum value (maximum acceleration response) of each acceleration response calculated based on the acceleration signals from the building sensors 20-1 to 20-3 to the roof portion determination unit 328. Output to.
The acceleration response calculation unit 322 is a location where the building sensors 20-4 and 20-5 of the substructure 51 are installed, respectively, based on the acceleration signals from the building sensors 20-4 and 20-5 installed in the substructure 51. Calculate the acceleration response in. The acceleration response calculation unit 322 outputs the maximum value (maximum acceleration response) of the acceleration responses calculated based on the acceleration signals from the building sensors 20-4 and 20-5 to the lower structure determination unit 326.

地震動指標算出部３２４は、地盤６に設置された地盤センサ２１からの加速度信号に基づいて擬似速度応答スペクトルを算出し、この応答スペクトルに基づいて平均速度応答（地震動指標）を算出する。擬似速度応答スペクトルとは、加速度応答スペクトルから擬似的に算出した速度応答スペクトルのことである。平均速度応答は、擬似速度応答スペクトルを指定した周期範囲で平均した値である。 The seismic motion index calculation unit 324 calculates a pseudo velocity response spectrum based on the acceleration signal from the ground sensor 21 installed on the ground 6, and calculates an average velocity response (seismic motion index) based on this response spectrum. The pseudo velocity response spectrum is a velocity response spectrum pseudo-calculated from the acceleration response spectrum. The average velocity response is a value obtained by averaging the pseudo velocity response spectrum in a specified period range.

平均速度応答ＳＶａｖｅは、以下の（１）式で表される。ここで、ｐＳｖ（Ｔ）は減衰定数５％の擬似速度応答スペクトル、Ｔ１は大空間施設５の１次固有周期を含む主要な周期範囲のうち下限の周期、Ｔ２は大空間施設５の１次固有周期を含む主要な周期範囲のうち上限の周期をそれぞれ示す。また、減衰定数とは、エネルギー散逸などによる振動の減衰を考慮するための係数である。なお、Ｔ１は、速度応答においては周期が小さくなると減少する傾向にあることから、０．１秒程度であることが望ましい。 The average speed response SVave is expressed by the following equation (1). Here, pSv (T) is a pseudo-velocity response spectrum with an attenuation constant of 5%, T1 is the lower limit period of the main period range including the first-order natural period of the large space facility 5, and T2 is the first order of the large space facility 5. The upper limit period of the main period range including the natural period is shown. The damping constant is a coefficient for considering the damping of vibration due to energy dissipation or the like. It should be noted that T1 tends to decrease as the period becomes smaller in the speed response, and therefore it is preferably about 0.1 seconds.

地震動指標算出部３２４は、地盤センサ２１からの加速度信号に基づいて算出した平均速度応答を、屋根部判定部３２８に出力する。 The seismic motion index calculation unit 324 outputs the average velocity response calculated based on the acceleration signal from the ground sensor 21 to the roof portion determination unit 328.

下部構造判定部３２６は、層間変形角算出部３２０からの最大層間変形角と、層間変形角判定閾値３６０−１に基づいて、下部構造５１の健全性を判定する。
例えば、下部構造判定部３２６は、層間変形角算出部３２０からの最大層間変形角と最大層間変形角の安全判定閾値とを比較する。そして、最大層間変形角が安全判定閾値を超えない場合、下部構造５１は「安全」であると判定する。
一方、下部構造判定部３２６は、最大層間変形角が安全判定閾値を超えた場合、最大層間変形角と最大層間変形角の危険判定閾値とを比較する。そして、下部構造判定部３２６は、最大層間変形角が危険判定閾値を超えない場合、下部構造５１は「要注意」であると判定する。
また、下部構造判定部３２６は、最大層間変形角が危険判定閾値を超えた場合、下部構造５１は「危険」であると判定する。
下部構造判定部３２６は、加速度応答算出部３２２からの最大加速度応答と、加速度応答判定閾値３６０−２に基づいて、下部構造５１の健全性を判定する。下部構造判定部３２６は、下部構造５１の判定を行う場合、最大層間変形角のみに基づく判定を行ってもよいし、最大加速度応答のみに基づく判定を行ってもよいし、最大層間変形角および最大加速度応答の両方に基づいて判定を行ってもよい。最大層間変形角および最大加速度応答の両方に基づいて判定を行う場合、下部構造判定部３２６は、最大層間変形角に基づく下部構造５１の判定結果と、最大加速度応答に基づく下部構造５１の判定結果とが異なる判定結果であれば、より安全性の低い判定に基づいて、下部構造５１の判定を行う。具体的には、下部構造判定部３２６は、一方は「安全」であると判定したが、他方は「要注意」であると判定した場合には、下部構造５１は「要注意」であると判定する。また、下部構造判定部３２６は、一方は「要注意」又は「安全」であると判定したが、他方は「危険」であると判定した場合には、下部構造５１は「危険」であると判定する。なお、上記においては、下部構造判定部３２６は、最大層間変形角、及び最大加速度応答に基づいて下部構造５１の健全性を判定しているが、これに限定されることはなく、変位応答、歪などに基づいて下部構造５１の健全性を判定してもよい。 The lower structure determination unit 326 determines the soundness of the lower structure 51 based on the maximum interlayer deformation angle from the interlayer deformation angle calculation unit 320 and the interlayer deformation angle determination threshold value 360-1.
For example, the lower structure determination unit 326 compares the maximum interlayer deformation angle from the interlayer deformation angle calculation unit 320 with the safety determination threshold value of the maximum interlayer deformation angle. Then, when the maximum interlayer deformation angle does not exceed the safety determination threshold value, the substructure 51 is determined to be "safe".
On the other hand, when the maximum interlayer deformation angle exceeds the safety determination threshold value, the lower structure determination unit 326 compares the maximum interlayer deformation angle with the danger determination threshold value of the maximum interlayer deformation angle. Then, the lower structure determination unit 326 determines that the lower structure 51 is "needs attention" when the maximum interlayer deformation angle does not exceed the danger determination threshold value.
Further, the lower structure determination unit 326 determines that the lower structure 51 is “dangerous” when the maximum interlayer deformation angle exceeds the danger determination threshold value.
The lower structure determination unit 326 determines the soundness of the lower structure 51 based on the maximum acceleration response from the acceleration response calculation unit 322 and the acceleration response determination threshold value 360-2. When determining the substructure 51, the lower structure determination unit 326 may make a determination based only on the maximum interlayer deformation angle, may make a determination based only on the maximum acceleration response, or may make a determination based on the maximum interlayer deformation angle and the maximum interlayer deformation angle. The determination may be made based on both the maximum acceleration response. When making a determination based on both the maximum interlayer deformation angle and the maximum acceleration response, the lower structure determination unit 326 determines the determination result of the lower structure 51 based on the maximum interlayer deformation angle and the determination result of the lower structure 51 based on the maximum acceleration response. If the determination result is different from, the determination of the substructure 51 is performed based on the determination of lower safety. Specifically, when the lower structure determination unit 326 determines that one is "safe" but the other is "need attention", the substructure 51 is determined to be "need attention". judge. Further, when the lower structure determination unit 326 determines that one is "need attention" or "safety", but the other is "dangerous", the lower structure 51 is determined to be "dangerous". judge. In the above, the substructure determination unit 326 determines the soundness of the substructure 51 based on the maximum interlayer deformation angle and the maximum acceleration response, but the soundness is not limited to this, and the displacement response, The soundness of the substructure 51 may be determined based on strain or the like.

屋根部判定部３２８は、加速度応答算出部３２２からの最大加速度応答と、地震動指標算出部３２４からの地震動指標と加速度応答判定閾値３６０−２と、地震動指標判定閾値３６０−３と、に基づいて、屋根部５０の健全性を判定する。屋根部判定部３２８は、屋根部５０の健全性を判定するために、最大加速度応答と地震動指標との２つの指標を用いる。具体的には、屋根部判定部３２８は、最大加速度応答に基づく判定と、地震動指標に基づく判定とをそれぞれ行う。 The roof portion determination unit 328 is based on the maximum acceleration response from the acceleration response calculation unit 322, the seismic motion index and acceleration response determination threshold value 360-2 from the seismic motion index calculation unit 324, and the seismic motion index determination threshold value 360-3. , Judge the soundness of the roof portion 50. The roof portion determination unit 328 uses two indexes, a maximum acceleration response and a seismic motion index, in order to determine the soundness of the roof portion 50. Specifically, the roof portion determination unit 328 makes a determination based on the maximum acceleration response and a determination based on the seismic motion index, respectively.

ここで、屋根部判定部３２８が行う屋根部５０の健全性を判定する処理について、図４を用いて説明する。図４は、屋根部判定部３２８が行う屋根部５０の健全性を判定する処理について説明するための図である。図４では、縦軸に最大加速度応答、横軸に地震動指標を示す。図４において、グレーの部分は「安全」と判定される領域、縦線の部分は「要注意」と判定される領域、斜線の部分は「危険」と判定される領域をそれぞれ示す。
図４に示すように、屋根部判定部３２８は、縦軸に最大加速度応答、横軸に地震動指標を示す点をプロットする。そして、屋根部判定部３２８は、プロットされた点が存在する領域に基づいて、屋根部５０の健全性を判定する。具体的には、屋根部判定部３２８は、グレーの「安全」領域に点がプロットされれば、屋根部５０は「安全」であると判定する。屋根部判定部３２８は、縦線の「要注意」領域、または斜線の「危険」領域に点がプロットされれば、それぞれ屋根部５０は「要注意」、または「危険」と判定する。 Here, the process of determining the soundness of the roof portion 50 performed by the roof portion determining unit 328 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining a process of determining the soundness of the roof portion 50 performed by the roof portion determining unit 328. In FIG. 4, the vertical axis shows the maximum acceleration response and the horizontal axis shows the seismic motion index. In FIG. 4, a gray portion indicates a region determined to be “safe”, a vertical line portion indicates an region determined to be “need attention”, and a shaded portion indicates an region determined to be “dangerous”.
As shown in FIG. 4, the roof portion determination unit 328 plots points indicating the maximum acceleration response on the vertical axis and the seismic motion index on the horizontal axis. Then, the roof portion determination unit 328 determines the soundness of the roof portion 50 based on the region where the plotted points exist. Specifically, the roof portion determination unit 328 determines that the roof portion 50 is "safe" if points are plotted in the gray "safe" region. If points are plotted in the vertical line "need attention" area or the diagonal line "danger" area, the roof part determination unit 328 determines that the roof part 50 is "need attention" or "danger", respectively.

ここで、判定装置３が行う屋根部５０の健全性を判定する処理の流れについて図５を用いて説明する。図５は、制御部３２が行う処理の流れを示すフローチャートである。
まず、取得部３０は、センサ部２からの加速度信号を取得する（ステップＳ１）。センサ部２からの加速度信号には、建物センサ２０からの加速度信号と地盤センサ２１からの加速度信号とが含まれる。加速度応答算出部３２２は、建物センサ２０からの加速度信号に基づいて、加速度応答を算出する（ステップＳ２）。加速度応答算出部３２２は、算出した加速度応答から最大加速度応答を屋根部判定部３２８に出力する。屋根部判定部３２８は、加速度応答算出部３２２からの最大加速度応答と、加速度応答判定閾値３６０−２に基づいて、屋根部５０の最大加速度応答に基づく判定を行う（ステップＳ３）。また、地震動指標算出部３２４は、地盤センサ２１からの加速度信号に基づいて、地震動指標を算出する（ステップＳ４）。屋根部判定部３２８は、地震動指標算出部３２４からの地震動指標と、地震動指標判定閾値３６０−３に基づいて、屋根部５０の地震動指標に基づく判定を行う（ステップＳ５）。 Here, the flow of the process of determining the soundness of the roof portion 50 performed by the determination device 3 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control unit 32.
First, the acquisition unit 30 acquires the acceleration signal from the sensor unit 2 (step S1). The acceleration signal from the sensor unit 2 includes an acceleration signal from the building sensor 20 and an acceleration signal from the ground sensor 21. The acceleration response calculation unit 322 calculates the acceleration response based on the acceleration signal from the building sensor 20 (step S2). The acceleration response calculation unit 322 outputs the maximum acceleration response from the calculated acceleration response to the roof portion determination unit 328. The roof portion determination unit 328 makes a determination based on the maximum acceleration response of the roof portion 50 based on the maximum acceleration response from the acceleration response calculation unit 322 and the acceleration response determination threshold value 360-2 (step S3). Further, the seismic motion index calculation unit 324 calculates the seismic motion index based on the acceleration signal from the ground sensor 21 (step S4). The roof portion determination unit 328 makes a determination based on the seismic motion index of the roof portion 50 based on the seismic motion index from the seismic motion index calculation unit 324 and the seismic motion index determination threshold value 360-3 (step S5).

屋根部判定部３２８は、最大加速度応答に基づく屋根部５０の健全性の判定が「安全」である場合（ステップＳ６、ＹＥＳ）、屋根部５０は「安全」であると判定する（ステップＳ７）。屋根部判定部３２８は、最大加速度応答に基づく屋根部５０の健全性の判定が「安全」でない場合（ステップＳ６、ＮＯ）、地震動指標に基づく屋根部５０の健全性の判定が「安全」であれば（ステップＳ８、ＹＥＳ）、屋根部５０は「安全」であると判定する（ステップＳ７）。一方、屋根部判定部３２８は、最大加速度応答に基づく屋根部５０の健全性の判定が「危険」である場合（ステップＳ９、ＹＥＳ）、地震動指標に基づく屋根部５０の健全性の判定が「危険」なら（ステップＳ１０、ＹＥＳ）、屋根部５０は「危険」であると判定する（ステップＳ１１）。一方、屋根部判定部３２８は、最大加速度応答に基づく屋根部５０の健全性の判定が「危険」でない場合（ステップＳ９、ＮＯ）、屋根部５０は「要注意」であると判定する（ステップＳ１２）。また、屋根部判定部３２８は、地震動指標に基づく屋根部５０の健全性の判定が「危険」でない場合（ステップＳ１０、ＮＯ）、屋根部５０は「要注意」であると判定する（ステップＳ１２）。 The roof portion determination unit 328 determines that the roof portion 50 is "safe" when the determination of the soundness of the roof portion 50 based on the maximum acceleration response is "safe" (step S6, YES) (step S7). .. When the roof portion determination unit 328 determines the soundness of the roof portion 50 based on the maximum acceleration response is not "safe" (step S6, NO), the roof portion determination unit 328 determines the soundness of the roof portion 50 based on the seismic motion index as "safe". If there is (step S8, YES), the roof portion 50 is determined to be "safe" (step S7). On the other hand, when the roof portion determination unit 328 determines the soundness of the roof portion 50 based on the maximum acceleration response as "dangerous" (step S9, YES), the roof portion 50 determination of the soundness based on the seismic motion index is "dangerous". If it is "dangerous" (step S10, YES), the roof portion 50 is determined to be "dangerous" (step S11). On the other hand, the roof portion determination unit 328 determines that the roof portion 50 is "need attention" when the determination of the soundness of the roof portion 50 based on the maximum acceleration response is not "dangerous" (step S9, NO) (step S9, NO). S12). Further, the roof portion determination unit 328 determines that the roof portion 50 is “needs attention” when the determination of the soundness of the roof portion 50 based on the seismic motion index is not “dangerous” (step S10, NO) (step S12). ).

以上説明したように、第１の実施形態の判定装置３は、取得部３０（「取得部」の一例）が地震の振動に伴い大空間施設５（「空間構造物」の一例）に生じた加速度応答（「変位に関する情報」の一例）を計測する建物センサ２０−１〜２０−５からの加速度信号（「第１の計測信号」の一例）を取得する。また取得部３０（「取得部」の一例）が地震の振動に伴い地盤６に生じた加速度応答（「変位に関する情報」の一例）を計測する地盤センサ２１（「第２のセンサ」の一例）からの加速度信号（「第２の計測信号」の一例）を取得する。また、加速度応答算出部３２２（「算出部」の一例）が建物センサ２０からの加速度信号（「第１の計測信号」の一例）に基づいて、振動に伴う大空間施設５の加速度応答（「空間構造物の応答」の一例）を算出する。また、地震動指標算出部３２４（「算出部」の一例）が地盤センサ２１からの加速度信号（「第２の計測信号」の一例）に基づいて、振動に伴う地盤６の地震動指標（「変位に関する応答」の一例）を算出する。そして、屋根部判定部３２８（「判定部」の一例）が加速度応答算出部３２２（「算出部」の一例）、および地震動指標算出部３２４（「算出部」の一例）が算出した算出結果に基づいて、大空間施設５の健全性を判定する。 As described above, in the determination device 3 of the first embodiment, the acquisition unit 30 (an example of the “acquisition unit”) is generated in the large space facility 5 (an example of the “spatial structure”) due to the vibration of the earthquake. The acceleration signal (an example of the "first measurement signal") from the building sensors 20-1 to 20-5 for measuring the acceleration response (an example of the "displacement information") is acquired. Further, the ground sensor 21 (an example of the "second sensor") in which the acquisition unit 30 (an example of the "acquisition unit") measures the acceleration response (an example of "information about displacement") generated in the ground 6 due to the vibration of the earthquake. (An example of "second measurement signal") is acquired from. Further, the acceleration response calculation unit 322 (an example of the "calculation unit") is based on the acceleration signal from the building sensor 20 (an example of the "first measurement signal"), and the acceleration response of the large space facility 5 due to vibration ("" An example of "response of spatial structure") is calculated. Further, the seismic motion index calculation unit 324 (an example of the “calculation unit”) is based on the acceleration signal from the ground sensor 21 (an example of the “second measurement signal”), and the seismic motion index of the ground 6 due to vibration (“displacement”). An example of "response") is calculated. Then, the roof portion determination unit 328 (an example of the "judgment unit") calculates the acceleration response calculation unit 322 (an example of the "calculation unit") and the seismic motion index calculation unit 324 (an example of the "calculation unit"). Based on this, the soundness of the large space facility 5 is determined.

これにより、第１の実施形態の判定装置３においては、建物センサ２０からの加速度信号に基づき、振動に対する大空間施設５の加速度応答や変位応答を得ることができる。よって、判定装置３は、大空間施設５の加速度応答に基づいて最大加速度応答を、変位応答に基づいて層間変形角をそれぞれ算出することができる。また、判定装置３は、地盤センサ２１からの加速度信号に基づき、振動に対する地盤６の加速度応答を得ることができる。よって、判定装置３は、地盤６の加速度応答から地震動指標を算出することができる。したがって、判定装置３は、最大加速度応答や層間変形角だけでなく、地震動指標を用いて建物の健全性を判定することができるため、大空間施設５の健全性を精度よく判定することができる。 As a result, in the determination device 3 of the first embodiment, the acceleration response and the displacement response of the large space facility 5 to the vibration can be obtained based on the acceleration signal from the building sensor 20. Therefore, the determination device 3 can calculate the maximum acceleration response based on the acceleration response of the large space facility 5 and the interlayer deformation angle based on the displacement response. Further, the determination device 3 can obtain the acceleration response of the ground 6 to the vibration based on the acceleration signal from the ground sensor 21. Therefore, the determination device 3 can calculate the seismic motion index from the acceleration response of the ground 6. Therefore, since the determination device 3 can determine the soundness of the building using not only the maximum acceleration response and the interlayer deformation angle but also the seismic motion index, the soundness of the large space facility 5 can be accurately determined. ..

また、第１の実施形態の判定装置３では、大空間施設５（「空間構造物」の一例）は、屋根部５０（「下部構造に支えられた屋根部」の一例）を含み、取得部３０（「取得部」の一例）は、屋根部５０に設けられる建物センサ２０−１〜２０−３（「センサ」の一例）からの加速度信号を取得し、加速度応答算出部３２２（「算出部」の一例）は、振動に伴う屋根部５０の加速度応答を算出し、振動に伴う地盤６（「空間構造物の外部の地盤」の一例）の平均速度応答（地震動指標）を算出する。これにより、第１の実施形態の判定装置３においては、屋根部５０の加速度応答を得ることができる。判定装置は、屋根部５０の加速度応答から屋根部５０の最大加速度応答を算出することができる。したがって、屋根部５０の最大加速度応答と地震動指標を用いて、屋根部５０の健全性を精度よく判定することができるため、大空間施設５の健全性を精度よく判定することができる。 Further, in the determination device 3 of the first embodiment, the large space facility 5 (an example of a "spatial structure") includes a roof portion 50 (an example of a "roof portion supported by a substructure") and is an acquisition unit. 30 (an example of the “acquisition unit”) acquires an acceleration signal from the building sensors 20-1 to 20-3 (an example of the “sensor”) provided on the roof portion 50, and the acceleration response calculation unit 322 (“calculation unit”). (Example) calculates the acceleration response of the roof portion 50 due to vibration, and calculates the average velocity response (seismic motion index) of the ground 6 (an example of “ground outside the spatial structure”) due to vibration. As a result, in the determination device 3 of the first embodiment, the acceleration response of the roof portion 50 can be obtained. The determination device can calculate the maximum acceleration response of the roof portion 50 from the acceleration response of the roof portion 50. Therefore, since the soundness of the roof portion 50 can be accurately determined by using the maximum acceleration response of the roof portion 50 and the seismic motion index, the soundness of the large space facility 5 can be accurately determined.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。以下の説明において、第１の実施形態の構成と同じ構成については説明を省略する。第２の実施形態の判定システム１Ａにおいては、センサ部２Ａが、地盤センサ２１を有しない。 (Second embodiment)
Next, the second embodiment will be described. In the following description, description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted. In the determination system 1A of the second embodiment, the sensor unit 2A does not have the ground sensor 21.

制御部３２は、建物センサ２０からの加速度信号を用いて振動に伴う地盤６の応答を算出する。ここで、地盤６の応答とは、振動に伴う地盤６の平均速度応答である。具体的には、制御部３２は、例えば、大空間施設５に設けられた複数の建物センサ２０のうち、最も地盤６に近い箇所に設置された建物センサ２０−５からの加速度信号に基づいて、地盤６の平均速度応答を算出する（図２参照）。制御部３２は、例えば、地盤６と建物センサ２０−５との間に有する構造部材である床５１４の振動に対する応答から地盤６の振動状態を推定する解析モデル（以下、解析モデル）を、予め記憶部３６に記憶させる。また、制御部３２は、建物センサ２０−５からの加速度信号に基づいて、床５１４の振動に対する加速度応答を取得する。そして、制御部３２は、床５１４の振動に対する加速度応答から、解析モデルを用いて推定される地盤６の加速度応答を算出する。制御部３２は、算出した地盤６の加速度応答に基づいて擬似速度応答スペクトルを算出し、この応答スペクトルに基づいて平均速度応答（地震動指標）を算出する。なお、解析モデルとしては、地震の作用を受けた建物の揺れが建物周辺の地盤に作用する相互作用を考慮したモデルが用いられることがより好ましい。 The control unit 32 calculates the response of the ground 6 due to the vibration by using the acceleration signal from the building sensor 20. Here, the response of the ground 6 is the average velocity response of the ground 6 due to vibration. Specifically, the control unit 32 is based on, for example, an acceleration signal from a building sensor 20-5 installed at a location closest to the ground 6 among a plurality of building sensors 20 provided in the large space facility 5. , Calculate the average velocity response of the ground 6 (see FIG. 2). For example, the control unit 32 previously obtains an analysis model (hereinafter referred to as an analysis model) for estimating the vibration state of the ground 6 from the response to the vibration of the floor 514, which is a structural member between the ground 6 and the building sensor 20-5. It is stored in the storage unit 36. Further, the control unit 32 acquires an acceleration response to the vibration of the floor 514 based on the acceleration signal from the building sensor 20-5. Then, the control unit 32 calculates the acceleration response of the ground 6 estimated by using the analysis model from the acceleration response to the vibration of the floor 514. The control unit 32 calculates a pseudo velocity response spectrum based on the calculated acceleration response of the ground 6, and calculates an average velocity response (seismic motion index) based on this response spectrum. As the analysis model, it is more preferable to use a model that considers the interaction that the shaking of the building affected by the earthquake acts on the ground around the building.

以上説明したように、第２の実施形態の判定装置３は、地震動指標算出部３２４（「算出部」の一例）が建物センサ２０からの加速度信号（「第１の計測信号」の一例）に基づいて、振動に伴う地盤６の地震動指標（「空間構造物の外部の地盤の応答」の一例）を算出する。これにより、第２の実施形態の判定装置３においては、地盤センサ２１が設けられない場合であっても、第１の実施形態において述べた作用効果と同等の作用効果を得ることができる。 As described above, in the determination device 3 of the second embodiment, the seismic motion index calculation unit 324 (an example of the “calculation unit”) is used as an acceleration signal (an example of the “first measurement signal”) from the building sensor 20. Based on this, the seismic motion index of the ground 6 due to the vibration (an example of "response of the ground outside the spatial structure") is calculated. As a result, in the determination device 3 of the second embodiment, even when the ground sensor 21 is not provided, the same action and effect as those described in the first embodiment can be obtained.

また、第２の実施形態の判定装置３は、制御部３２（「算出部」の一例）は、下部構造５１の加速度応答から地盤６（「空間構造物の外部の地盤」の一例）の振動状態を推定する解析モデルを用いて、振動に伴う地盤６（「空間構造物の外部の地盤」の一例）の平均速度応答を算出する。これにより、第２の実施形態の判定装置３においては、地盤センサ２１が設けられない場合であっても、第１の実施形態において述べた作用効果と同等の作用効果を得ることができる他、精度よく地盤６の平均速度応答を算出することができる。 Further, in the determination device 3 of the second embodiment, the control unit 32 (an example of the “calculation unit”) vibrates the ground 6 (an example of the “outside ground of the spatial structure”) from the acceleration response of the lower structure 51. Using an analytical model that estimates the state, the average velocity response of the ground 6 (an example of "ground outside the spatial structure") due to vibration is calculated. As a result, in the determination device 3 of the second embodiment, even when the ground sensor 21 is not provided, the same action and effect as those described in the first embodiment can be obtained. The average velocity response of the ground 6 can be calculated accurately.

上述した実施形態における判定装置３をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。 The determination device 3 in the above-described embodiment may be realized by a computer. In that case, the program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by the computer system and executed. The term "computer system" as used herein includes hardware such as an OS and peripheral devices. The "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, a "computer-readable recording medium" is a communication line for transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, and dynamically holds the program for a short period of time. It may also include a program that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or a client in that case. Further, the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, and may be further realized for realizing the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized by using a programmable logic device such as FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as operation, procedure, step, and step in the device, system, program, and method shown in the claims, the specification, and the drawing is particularly "before" and "prior to". It should be noted that it can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if the scope of claims, the specification, and the operation flow in the drawings are explained using "first", "next", etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It's not a thing.

１…判定システム、２…センサ部、２０−１〜２０−５…建物センサ、２１…地盤センサ、３…判定装置、３０…取得部、３２…制御部、３４…表示部、３６…記憶部、５…大空間施設、６…地盤、３２０…層間変形角算出部、３２２…加速度応答算出部、３２４…地震動指標算出部、３２６…下部構造判定部、３２８…屋根部判定部。 1 ... Judgment system, 2 ... Sensor unit, 20-1 to 20-5 ... Building sensor, 21 ... Ground sensor, 3 ... Judgment device, 30 ... Acquisition unit, 32 ... Control unit, 34 ... Display unit, 36 ... Storage unit 5, 5 ... Large space facility, 6 ... Ground, 320 ... Interlayer deformation angle calculation unit, 322 ... Acceleration response calculation unit, 324 ... Seismic motion index calculation unit, 326 ... Substructure determination unit, 328 ... Roof part determination unit.

Claims

It is a judgment device that judges the soundness of spatial structures after an earthquake.
An acquisition unit that acquires a total measurement signal from each of a plurality of sensors for the measuring information about displacement occurring in the space structure with the vibration of an earthquake,
Based on the gauge measurement signal, a calculation unit the calculated response of the spatial structure due to vibration, to calculate the response of the external ground of the space structure due to the vibration,
A determination unit for determining the soundness of the spatial structure based on the calculation result calculated by the calculation unit is provided .
The space structure is a floor portion installed on the ground, a lower structure including pillars, and a roof portion supported by the pillars of the lower structure, and is installed above the space structure. Including the roof part that forms a space with the floor part,
The plurality of sensors are installed at each of a plurality of locations on the roof surface of the roof portion, and at each of the upper portion of the pillar and the floor portion.
The calculation unit is the vibration of the response of the space structure accompanying the vibration based on the measurement signal acquired from the sensor installed at each of the plurality of locations on the roof surface of the roof portion. The response of the roof portion accompanying the vibration is calculated, and the response of the space structure accompanying the vibration is based on the measurement signal acquired from the sensor installed on each of the upper part of the pillar and the floor portion by the acquisition portion. Of these, the response of the substructure due to the vibration was calculated.
The determination unit determines the soundness of the roof portion based on the response of the roof portion due to the vibration calculated by the calculation unit and the response of the ground due to the vibration, and the calculation unit calculates. By determining the soundness of the substructure based on the response of the substructure accompanying the vibration, the soundness of the spatial structure is determined.
Judgment device.

The roof portion has a truss structure.
The determination device according to claim 1 .

The sensor is an acceleration sensor.
Wherein the acquisition unit acquires the acceleration signal from the acceleration sensor,
The calculating unit, based on the acceleration signal, story drift of the lower structure due to the vibration, acceleration response of the roof portion, the acceleration response and the average velocity response of the ground plate with the vibration of the lower structure Is calculated and
The determination unit determines the soundness of the roof portion based on the acceleration response of the roof portion calculated by the calculation unit and the average velocity response of the ground, and the interlayer deformation angle calculated by the calculation unit. , by determining the soundness of the lower structure based on the acceleration response of the lower structure, determining the soundness of the spatial structure,
The determination device according to claim 1.

Wherein the acceleration sensor, the installed in the ground, includes an acceleration sensor as a ground sensor which measures the information about displacement generated in the ground due to vibration of the earthquake,
The calculation unit calculates the average velocity response based on the measurement signal acquired by the acquisition unit from the ground sensor.
The determination device according to claim 3.

The calculation unit calculates the average speed response based on the meter measurement signal obtained from the acceleration sensor in which the acquiring unit is installed in the floor,
The determination device according to claim 3.

It is a judgment method to judge the soundness of spatial structures after an earthquake.
An acquisition step of acquiring a total measurement signal from each of a plurality of sensors the measuring information about displacement occurring in the space structure with the vibration of an earthquake,
Based on the gauge measurement signal, and a calculating step of the calculated response of the spatial structure due to vibration, to calculate the response of the external ground of the space structure due to the vibration,
Including a determination step of determining the soundness of the spatial structure based on the calculation result calculated by the calculation step.
The space structure is a floor portion installed on the ground, a lower structure including pillars, and a roof portion supported by the pillars of the lower structure, and is installed above the space structure. Including the roof part that forms a space with the floor part,
The plurality of sensors are installed at each of a plurality of locations on the roof surface of the roof portion, and at each of the upper portion of the pillar and the floor portion.
In the calculation step, among the responses of the space structure accompanying the vibration based on the measurement signal acquired from the sensor installed at each of the plurality of locations on the roof surface of the roof portion by the acquisition step, the calculation step is performed. The response of the roof portion due to the vibration is calculated, and the space structure associated with the vibration is based on the measurement signals acquired from the sensors installed on the upper part of the pillar and the floor portion by the acquisition step. Of the responses of, the response of the substructure accompanying the vibration is calculated.
In the determination step, the soundness of the roof portion is determined based on the response of the roof portion due to the vibration calculated by the calculation step and the response of the ground due to the vibration, and the soundness of the roof portion is determined by the calculation step. By determining the soundness of the substructure based on the calculated response of the substructure with the vibration, the soundness of the spatial structure is determined.
Judgment method.