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JP7369424B2 - Evaluation method and system for the useful life of buildings - Google Patents

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JP7369424B2 JP2019132902A JP2019132902A JP7369424B2 JP 7369424 B2 JP7369424 B2 JP 7369424B2 JP 2019132902 A JP2019132902 A JP 2019132902A JP 2019132902 A JP2019132902 A JP 2019132902A JP 7369424 B2 JP7369424 B2 JP 7369424B2
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秀幸 阿部
井圭 崔
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Description

この発明は、建造物の耐用年数の評価方法及び評価システムに関する。 The present invention relates to a method and system for evaluating the useful life of a building.

従来から建造物の耐用年数として、固定資産の減価償却の算出基礎とするための法定耐用年数が知られている。この法定耐用年数は、建造物を構造や用途によって分類し、その分類ごとに一律に決められたものである。このように一律に決められた法定耐用年数は、建造物の経済価値の評価基準にされていた。
特に文献調査は行なっていない。
Conventionally, the legal useful life has been known as the useful life of a building, which is used as the basis for calculating depreciation of fixed assets. This legal service life is determined uniformly for each classification by classifying buildings according to their structure and use. The legal service life, which was uniformly determined in this way, was used as the standard for evaluating the economic value of buildings.
No particular literature survey was conducted.

上記したように法定耐用年数は建造物の分類ごとに一律に決められたものであって、個々の建造物の実情を考慮したものではない。そのため、法定耐用年数を経過した建造物は、どのようなものでも全て経済価値がないものと判断されてしまう。
しかし、なかには法定耐用年数の残存年数がゼロになっても、十分に経済価値が認められる建造物もある。
As mentioned above, the legal service life is determined uniformly for each type of building, and does not take into account the actual circumstances of each building. Therefore, any building that has passed its legal useful life is judged to have no economic value.
However, there are some buildings that have sufficient economic value even if their legal useful life reaches zero.

このように法定耐用年数によって建造物の経済価値が否定されれば、経済の活性化に悪影響を及ぼす可能性がある。
つまり、一律に定められた法定耐用年数は、建造物の実態にマッチせず、建造物の価値評価の指標として適切なものではなかった。
In this way, if the economic value of a building is denied based on its legal useful life, it may have a negative impact on economic revitalization.
In other words, the uniformly prescribed legal service life did not match the actual condition of buildings and was not appropriate as an indicator for evaluating the value of buildings.

この発明の目的は、建造物の価値評価の指標として利用できる建造物の実態にあった耐用年数の評価方法及び評価システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a method and system for evaluating the useful life of a building, which can be used as an index for evaluating the value of a building, and is suitable for the actual condition of a building.

第1の発明は、建造物の耐用年数の評価方法である。
まず、測定対象の建造物において経時的に減少する固有振動数の漸減モデルDを作成するとともに、上記建造物の等価モデルBを作成する。また、上記建造物の耐震限界値を設定し、上記建造物の等価モデルBを用いて、上記耐震限界値を超える基準固有振動数fxを特定する。上記基準固有振動数fxを特定したら、この基準固有振動数fxを上記漸減モデルDに当てはめて上記建造物の耐用年数を特定する。
上記等価モデルBとは、測定対象の建造物と同じ振動特性を示すモデルのことである。
The first invention is a method for evaluating the useful life of a building.
First, a gradual decreasing model D of the natural frequency that decreases over time in the building to be measured is created, and an equivalent model B of the building is created. Furthermore, the seismic limit value of the building is set, and the reference natural frequency fx exceeding the seismic limit value is specified using the equivalent model B of the building. Once the reference natural frequency fx is specified, the reference natural frequency fx is applied to the gradual decrease model D to specify the service life of the building.
The above-mentioned equivalent model B is a model that exhibits the same vibration characteristics as the building to be measured.

第2の発明は、上記基準固定振動数fxを特定するプロセスが、想定地震波形を特定するプロセスと、上記想定地震波形に基づいて上記等価モデルBを振動させるプロセスと、上記等価モデルBの変位量を特定するプロセスと、特定された変位量が上記耐震限界値を超えたときの固有振動数を基にして基準固有振動数fxを特定するプロセスとを含んでいる。 A second invention is such that the process of specifying the reference fixed frequency fx includes a process of specifying an assumed seismic waveform, a process of vibrating the equivalent model B based on the assumed seismic waveform, and a process of vibrating the equivalent model B based on the assumed seismic waveform. The process includes a process of specifying the amount of displacement, and a process of specifying the reference natural frequency fx based on the natural frequency when the specified amount of displacement exceeds the seismic limit value.

第3の発明は、上記基準固有振動数fxを特定するプロセスが、想定地震波形を特定するプロセスと、特定時点の建造物の固有振動数から複数の推定固有振動数を特定するプロセスと、上記想定地震波形に基づいて、上記複数の推定固有振動数ごとに上記等価モデルBを振動させるプロセスと、上記各推定固有振動数に基づいた等価モデルBの変位量を特定するプロセスと、特定された変位量が上記耐震限界値を超えたときの推定固有振動数を基準固有振動数とするプロセスとを含んでいる。 A third aspect of the present invention is that the process of identifying the reference natural frequency fx includes a process of identifying an assumed seismic waveform, and a process of identifying a plurality of estimated natural frequencies from the natural frequencies of the building at a specific time; A process of vibrating the equivalent model B for each of the plurality of estimated natural frequencies based on the assumed seismic waveform, and a process of specifying the amount of displacement of the equivalent model B based on each of the estimated natural frequencies. The method includes a process of setting the estimated natural frequency when the amount of displacement exceeds the seismic limit value as the reference natural frequency.

上記推定固有振動数とは、上記特定時点例えば現時点の固有振動数から将来を人為的に推定したものである。このような推定固有振動数を複数特定し、この特定された複数の推定固有振動数を等価モデルBに順次入力して、この推定固有振動数に対応した変位量を特定するようにしている。なお、複数の固有振動数をどのように特定するかは、人為的に決められる。
例えば、人が建造物を評価して将来も十分な強度が認められると判断した場合には、推定固有振動数を総体的に小さな値にする。反対に、強度が見込めない場合には、推定固有振動数を総体的に大きな値にする。このように人の評価も加味した点もこの発明の大きな特徴である。
The estimated natural frequency is one in which the future is artificially estimated from the natural frequency at the specific point in time, for example, the current time. A plurality of such estimated natural frequencies are specified, and the identified plurality of estimated natural frequencies are sequentially input into the equivalent model B to specify the amount of displacement corresponding to the estimated natural frequencies. Note that how to identify the plurality of natural frequencies is determined artificially.
For example, if a person evaluates a building and determines that it will have sufficient strength in the future, the estimated natural frequency is set to a small value overall. On the other hand, when the strength cannot be expected, the estimated natural frequency is set to a large value overall. Another major feature of this invention is that it takes human evaluation into account.

第4の発明の基準固有振動数fxを特定するプロセスは、複数の想定地震波形を特定するプロセスと、特定時点の上記建造物の固有振動数から複数の推定固有振動数を特定するプロセスと、上記複数の想定地震波形のそれぞれに上記複数の推定固有振動数を対応させて、それら推定固有振動数ごとに上記等価モデルBを振動させるプロセスと、上記想定地震波形ごとに各推定固有振動数に基づいた等価モデルBの変位量を特定するプロセスと、特定された上記変位量が上記耐震限界値を超えた推定固有振動数を、比較固有振動数として上記想定地震波形ごとに特定するプロセスと、上記比較固有振動数を比較するプロセスと、上記比較結果に基づいて基準固有振動数fxを特定するプロセスとを含む。
なお、この比較固有振動数は、想定地震波形ごとに変位量が上記耐震限界値を超えるものとして特定される。このようにして特定された複数の比較固有振動数は互いに比較され、これらの比較固有振動数から上記基準固有振動数fxが決められる。
The process of specifying the reference natural frequency fx of the fourth invention includes a process of specifying a plurality of assumed earthquake waveforms, a process of specifying a plurality of estimated natural frequencies from the natural frequency of the building at a specific time, A process of associating the plurality of estimated natural frequencies with each of the plurality of assumed seismic waveforms and vibrating the equivalent model B for each of the estimated natural frequencies; a process of identifying the amount of displacement of the equivalent model B based on the earthquake, and a process of identifying an estimated natural frequency at which the identified amount of displacement exceeds the seismic limit value as a comparison natural frequency for each of the assumed seismic waveforms, The method includes a process of comparing the comparison natural frequencies, and a process of specifying a reference natural frequency fx based on the comparison result.
Note that this comparison natural frequency is specified as one whose displacement exceeds the seismic limit value for each assumed earthquake waveform. The plurality of comparative natural frequencies thus specified are compared with each other, and the reference natural frequency fx is determined from these comparative natural frequencies.

なお、比較固有振動数の比較に基づいて基準固有振動数fxを特定する方法は、どのようなものでもよい。例えば、複数の比較固有振動数の平均値や中央値を採用したり、最大値を採用したり、最小値を採用したりするなど、そのためのルールを予め設定しておけばよい。要するに、建造物の種類や立地条件などに基づいて最適な基準固有振動数が求められるならどのようなルールを用いてもよい。
このようなルールを基にして、例えば複数の比較固有振動数のうち最大値を基準固有振動数fxとすれば、建造物の耐用年数が相対的に短く算出されるので、より厳しく評価したことになる。反対に、比較固有振動数のうちの最小値を基準固有振動数fxとすれば、建造物の耐用年数を甘く評価したことになる。
Note that any method may be used to specify the reference natural frequency fx based on the comparison of comparative natural frequencies. For example, rules for this purpose may be set in advance, such as using the average value or median value, the maximum value, or the minimum value of a plurality of comparative natural frequencies. In short, any rule may be used as long as the optimal reference natural frequency can be found based on the type of building, location conditions, etc.
Based on these rules, for example, if the maximum value of multiple comparative natural frequencies is taken as the reference natural frequency fx, the service life of the building will be calculated to be relatively short, so it is necessary to evaluate it more strictly. become. On the other hand, if the minimum value of the comparison natural frequencies is taken as the reference natural frequency fx, the service life of the building will be underestimated.

第5の発明の上記基準固有振動数fxを特定するプロセスでは、上記等価モデルBを用いて変位量-抵抗力相関特性における上記建造物の弾性限界点を特定するプロセスと、上記変位量-抵抗力相関特性において、上記弾性限界点以下の抵抗力の範囲で上記建造物の耐震限界を設定するプロセスと、上記耐震限界点になる固有振動数を上記基準固有振動数fxとするプロセスとを含む。 The process of identifying the reference natural frequency fx of the fifth invention includes a process of identifying the elastic limit point of the building in the displacement-resistance correlation characteristic using the equivalent model B, and a process of identifying the elastic limit point of the building in the displacement -resistance correlation characteristic, and In the force correlation characteristics, a process of setting the seismic limit point of the building in a range of resistance below the elastic limit point, and a process of setting the natural frequency at the seismic limit point as the reference natural frequency fx. include.

第6の発明は、演算部が設定された耐震限界値に基づいて、等価モデルBが上記耐震限界値を超える基準固有振動数fxを特定する。この基準固有振動数fxを固有振動数の漸減モデルDに当てはめて建造物の耐用年数を算出する。 In the sixth invention, based on the seismic limit value set by the arithmetic unit, the equivalent model B specifies a reference natural frequency fx that exceeds the seismic limit value. The service life of the building is calculated by applying this reference natural frequency fx to the gradual decrease model D of natural frequency.

第7の発明は、第6の発明を前提とし、記憶部に1または複数の想定地震波形が記憶されている。これら想定地震波形ごとに、耐震限界値を超える固有振動数である比較固有振動数を特定できる。したがって、建造物がある地域の過去の地震に基づいて複数の想定地震波形を特定すれば、地域特性を考慮した耐用年数を算出できる。 A seventh invention is based on the sixth invention, and one or more assumed seismic waveforms are stored in the storage unit. For each of these assumed earthquake waveforms, a comparative natural frequency, which is a natural frequency that exceeds the seismic limit value, can be identified. Therefore, by identifying a plurality of assumed earthquake waveforms based on past earthquakes in the area where a building is located, it is possible to calculate the service life in consideration of regional characteristics.

第8の発明は第6の発明を前提とし、上記演算部が、上記等価モデルBを用い、上記特定時点の固有振動数をもとにした変位量-抵抗力相関特性を作成する機能と、この変位量-抵抗力相関特性における弾性限界点を特定する機能と、上記弾性限界点以下の抵抗力の範囲で上記耐震限界値を設定する機能と、変位量-抵抗力相関特性が、上記耐震限界点に重なる固有振動数を、上記基準固有振動数fxとして特定する機能とを備えている。 An eighth invention is based on the sixth invention, and includes a function in which the calculation unit uses the equivalent model B to create a displacement-resistance correlation characteristic based on the natural frequency at the specific time; The function of identifying the elastic limit point in this displacement-resistance correlation characteristic, the function of setting the seismic limit value in the range of resistance below the elastic limit point, and the function of the displacement-resistance correlation characteristic are It also has a function of specifying the natural frequency that overlaps the limit point as the reference natural frequency fx.

第9の発明は、上記演算部が、上記記憶部もしくは上記入力部から入力された、上記建造物の特定時点における固有振動数を基にして上記漸減モデルDを作成する機能と、上記記憶部もしくは上記入力部から入力された建造物の高さ、質量及び上記特定時点の固有振動数に基づいて上記等価モデルBを作成する機能とを備えている。 A ninth invention provides a function for the calculation unit to create the gradually decreasing model D based on the natural frequency of the building at a specific point in time, which is input from the storage unit or the input unit, and the storage unit Alternatively, it has a function of creating the equivalent model B based on the height and mass of the building input from the input section and the natural frequency at the specific time point.

この発明では、評価対象の建造物の等価モデルBを用いて、耐震限界値に対応する基準固有振動数を特定し、この基準固有振動数から耐用年数を特定することができる。建造物の固有振動数に基づいて特定された耐用年数は、法定耐用年数のように一律に決められたものではなく、建造物の個性を反映したものとなる。そのため、この発明の耐用年数は、建造物の実態にマッチしたもので、建造物の価値評価の指標として用いることができる。 In this invention, the reference natural frequency corresponding to the seismic limit value can be specified using the equivalent model B of the building to be evaluated, and the service life can be specified from this reference natural frequency. The service life specified based on the natural frequency of a building is not fixed uniformly like the legal service life, but reflects the uniqueness of the building. Therefore, the service life of the present invention matches the actual condition of the building and can be used as an index for evaluating the value of the building.

第1実施形態のシステムを運用する装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a device that operates the system of the first embodiment. 第1実施形態における建造物の固有振動数の漸減モデルDを示したグラフである。It is a graph showing a gradual decrease model D of the natural frequency of the building in the first embodiment. 第1実施形態の評価対象である建造物を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a building which is an evaluation target of a 1st embodiment. 第1実施形態の建造物の等価モデルBである。This is an equivalent model B of the building of the first embodiment. 第2実施形態における建造物の等価モデルBの変位量-抵抗力相関特性を示したグラフである。7 is a graph showing the displacement-resistance force correlation characteristic of equivalent model B of the building in the second embodiment.

図1~4に示したこの発明の第1実施形態は、図1に示すように、演算部1と記憶部2とからなる演算装置3を備えている。この演算装置3には、入力部4と出力部5とが接続されている。 The first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 includes a calculation device 3 consisting of a calculation section 1 and a storage section 2, as shown in FIG. An input section 4 and an output section 5 are connected to this arithmetic device 3.

上記演算部1は、時間差を有する特定時点の少なくとも2点の固有振動数が入力されたとき、図2に示した漸減モデルDを作成する機能を備えている。
上記特定時点の2点の固有振動数とは、特定時点の第1の固有振動数と、この特定時点に対して時間差を保った他の特定時点における第2の固有振動数とである。
The calculation unit 1 has a function of creating the gradual decrease model D shown in FIG. 2 when the natural frequencies of at least two points at specific points having a time difference are input.
The two natural frequencies at the specific point in time are the first natural frequency at the specific point in time and the second natural frequency at another specific point with a time difference with respect to the specific point in time.

なお、第1の固有振動数は、例えば新築時の建築仕様書など、過去の記録に基づいて特定してもよいし、現時点の固有振動数をもって第1の固有振動数としてもよい。現時点の固有振動数を第1の固有振動数としたときには、現時点よりもさらに先の将来の固有振動数を別に測定して、それを第2の固有振動数としなければならない。 Note that the first natural frequency may be specified based on past records such as building specifications at the time of new construction, or the current natural frequency may be used as the first natural frequency. When the current natural frequency is set as the first natural frequency, it is necessary to separately measure a future natural frequency further beyond the current point and use it as the second natural frequency.

上記のように2点の固有振動数が演算部1に入力されると、演算部1は上記2点を結ぶ直線グラフからなる漸減モデルDを作成する。このようにして作成された漸減モデルDは、横軸を建造物の新築時からの経過期間、縦軸を当該建造物の固有振動数としたグラフである。この漸減モデルDの直線は図2に示すように固有振動数が経時的に徐々に減少していく特性を示すことになる。 When the natural frequencies of the two points are input to the calculation unit 1 as described above, the calculation unit 1 creates a gradually decreasing model D consisting of a straight line graph connecting the two points. The gradual decline model D created in this manner is a graph in which the horizontal axis represents the period of time that has passed since the building was newly constructed, and the vertical axis represents the natural frequency of the building. As shown in FIG. 2, the straight line of this gradually decreasing model D shows a characteristic in which the natural frequency gradually decreases over time.

しかも、この漸減モデルDにおける当該建造物6(図3参照)の固有振動数は建造物の剛性に比例する。したがって、この漸減モデルDは経過期間に伴って剛性が低下することを示すことになる。このようにした漸減モデルDによって当該建造物の剛性の経時変化を予測することができる。 Moreover, the natural frequency of the building 6 (see FIG. 3) in this gradually decreasing model D is proportional to the rigidity of the building. Therefore, this gradual decrease model D shows that the stiffness decreases with the passage of time. Using the gradual decrease model D as described above, it is possible to predict changes over time in the rigidity of the building.

なお、特定時点の固有振動数を演算部1が演算するときには、測定対象である当該建造物6の最下部と最上部の2箇所に振動センサ7,8を設置し、当該建造物6の常時振動を検出する。この常時振動データが演算部1に入力されると、演算部1は振動解析をして現時点の固有振動数を演算するとともに、これら常時振動データ及び固有振動数を記憶部2に記憶させる。
なお、記憶部2に記憶させる固有振動数は、上記演算部1とは別の演算装置で演算し、演算結果だけを記憶部2に記憶させてもよい。
When the calculation unit 1 calculates the natural frequency at a specific point in time, vibration sensors 7 and 8 are installed at two locations, at the bottom and the top of the building 6 to be measured. Detect vibration. When this constant vibration data is input to the calculation unit 1, the calculation unit 1 performs vibration analysis to calculate the current natural frequency, and stores the constant vibration data and the natural frequency in the storage unit 2.
Note that the natural frequency to be stored in the storage unit 2 may be calculated by a calculation device different from the calculation unit 1, and only the calculation result may be stored in the storage unit 2.

また、記憶部2には建造物の等価モデルBがあらかじめ記憶されている。
この記憶された等価モデルBは、図4に示すように建造物の質量mを示す質点9、建造物の剛性kを示すばね部材10及び建造物の減衰Cbを示すダンパ11とからなる。
なお、この第1実施形態では、当該建造物の仕様書などの建造物情報から質量mを特定し、上記振動解析から減衰Cbを特定する。ただし、減衰Cbは他の計算によって求めてもよいし、その他公の基準によって決められている減衰の値をそのまま用いてもよい。
また、当該建造物の剛性kは固有振動数の関数として演算部1が演算するようにしている。
Furthermore, an equivalent model B of a building is stored in advance in the storage unit 2.
The stored equivalent model B, as shown in FIG. 4, consists of a mass point 9 indicating the mass m of the building, a spring member 10 indicating the stiffness k of the building, and a damper 11 indicating the damping Cb of the building.
In the first embodiment, the mass m is specified from building information such as the specifications of the building, and the damping Cb is specified from the vibration analysis. However, the attenuation Cb may be obtained by other calculations, or an attenuation value determined by other public standards may be used as is.
Further, the stiffness k of the building is calculated by the calculation unit 1 as a function of the natural frequency.

次に、この第1実施形態のシステムを用いたシミュレーションについて説明する。
測定対象の建造物6が特定されたら、その新築時の建造物情報に基づいて演算部1は新築時の固有振動数f0を演算して記憶部2に記憶させる。なお、新築時の建造物情報から固有振動数を直接入手できる場合には、演算部1で演算することなく、その固有振動数f0を、入力部4を介して記憶部2に記憶させてもよい。
Next, a simulation using the system of the first embodiment will be explained.
Once the building 6 to be measured is specified, the calculation unit 1 calculates the natural frequency f0 at the time of new construction based on the building information at the time of new construction, and stores it in the storage unit 2. Note that if the natural frequency can be directly obtained from the building information at the time of new construction, the natural frequency f0 may be stored in the storage unit 2 via the input unit 4 without being calculated by the calculation unit 1. good.

また、現時点の固有振動数f1は次のようにして求められる。
図3に示すように、測定対象として特定された建造物6の最下部及び最上部の中心に振動センサ7,8を設置する。これらの振動センサ7,8が当該建造物6の常時振動データを検出し、入力部4を介して上記常時振動データを演算部1に入力する。常時振動データが入力されると、演算部1はこのデータを振動解析して現状の固有振動数f1を算出し、これを記憶部2に記憶させるとともに上記常時振動データも記憶部2に記憶させる。
Further, the current natural frequency f1 is obtained as follows.
As shown in FIG. 3, vibration sensors 7 and 8 are installed at the center of the bottom and top of the building 6 specified as the measurement target. These vibration sensors 7 and 8 detect constant vibration data of the building 6, and input the constant vibration data to the calculation unit 1 via the input unit 4. When the constant vibration data is input, the calculation unit 1 performs vibration analysis on this data to calculate the current natural frequency f1, stores this in the storage unit 2, and also stores the constant vibration data in the storage unit 2. .

固有振動数f1を算出したら、演算部1は、上記固有振動数f0を第1の固有振動数とし、固有振動数f1を第2の固有振動数とし、これら固有振動数f0,f1を通る直線グラフからなる漸減モデルDを作成して記憶部2に記憶させる。
なお、新築時の建造物情報から上記固有振動数f0が求められないときには、時間差を保って少なくとも2回測定して第1,2の固有振動数を特定すればよい。
After calculating the natural frequency f1, the calculation unit 1 sets the natural frequency f0 as the first natural frequency, sets the natural frequency f1 as the second natural frequency, and calculates a straight line passing through these natural frequencies f0 and f1. A gradual decline model D consisting of a graph is created and stored in the storage unit 2.
Note that when the natural frequency f0 cannot be determined from the building information at the time of new construction, the first and second natural frequencies may be determined by measuring at least twice with a time difference maintained.

このようにして作成された漸減モデルDは建造物が経過期間に伴って剛性が低下することを示す。したがって、すでに説明したように漸減モデルDによって当該建造物の剛性の経時変化を予測することができる。 The gradual decline model D created in this manner shows that the stiffness of the building decreases over time. Therefore, as already explained, it is possible to predict the change in stiffness of the building over time using the gradually decreasing model D.

演算部1は、記憶部2に記憶されている常時振動データに基づいて建造物6の減衰Cbを算出するとともに、これを記憶部2に記憶させる。また、建造物特性から特定される質量mも入力部4を介して記憶部2に記憶される。
上記のように減衰Cb及び質量mが記憶部2に記憶されたら、演算部1はこれら減衰Cb及び質量mを上記等価モデルBに当てはめてその等価モデルBを記憶部2に記憶させる。
The calculation unit 1 calculates the damping Cb of the building 6 based on the constant vibration data stored in the storage unit 2, and stores this in the storage unit 2. Furthermore, the mass m specified from the building characteristics is also stored in the storage unit 2 via the input unit 4.
Once the attenuation Cb and mass m are stored in the storage unit 2 as described above, the calculation unit 1 applies these attenuation Cb and mass m to the equivalent model B and stores the equivalent model B in the storage unit 2.

なお、この第1実施形態では、上記記憶部2に耐震限界値及び想定地震波形を事前に記憶させておく。
上記耐震限界値は、建造物に地震力が作用したときにその健全性を保つことができる限界変位量のことで、第1実施形態では建造物6の層間変位角θ=1/200〔rad〕に相当する水平方向の変位量を限界変位量δLとしている。
In the first embodiment, seismic limit values and assumed seismic waveforms are stored in the storage unit 2 in advance.
The seismic limit value is the limit displacement that can maintain the integrity of the building when earthquake force is applied to the building, and in the first embodiment, the interstory displacement angle θ of the building 6 = 1/200 [rad ] is defined as the limit displacement amount δL.

具体的には、上記層間変位角θ=1/200〔rad〕が演算部1に入力されたとき、演算部1はこの層間変位角θと建造物の高さhとから水平方向の限界変位量δLを算出して記憶部2に記憶させる。なお、この第1実施形態では、上記限界変位量δLがこの発明の耐震限界値であるが、上記限界変位量δLの決め方や値は、当該建造物の実態に応じて決めればよい。 Specifically, when the above interstory displacement angle θ = 1/200 [rad] is input to the calculation unit 1, the calculation unit 1 calculates the horizontal limit displacement from this interstory displacement angle θ and the height h of the building. The amount δL is calculated and stored in the storage unit 2. In the first embodiment, the limit displacement amount δL is the seismic limit value of the present invention, but the method and value of the limit displacement amount δL may be determined depending on the actual condition of the building.

また、この第1実施形態では記憶部2に、設定された時間内での振動波形である複数の想定地震波形W1~Wnが記憶されている。この想定地震波形W1~Wnは、当該建造物に近接した地域で発生した実際の地震に基づいた波形である。ただし、近接地域の適切な地震波形データがない場合にはさらにその地域を広げてなるべく近接した地域のデータを用いるようにすればよい。いずれにしても、想定地震波形W1~Wnは実際に発生した地震データを基にして作成されるものである。 Furthermore, in the first embodiment, the storage unit 2 stores a plurality of assumed seismic waveforms W1 to Wn, which are vibration waveforms within a set time. The assumed earthquake waveforms W1 to Wn are waveforms based on actual earthquakes that occurred in areas close to the building. However, if there is no appropriate seismic waveform data for a nearby area, the area may be expanded further and data from the nearby area may be used as much as possible. In any case, the assumed earthquake waveforms W1 to Wn are created based on data of earthquakes that actually occurred.

上記のように限界変位量δLと複数の想定地震波形W1~Wnが決められたら、演算部1は想定地震波形W1~Wnのうち1つの想定地震波形W1を選択する。そして、演算部1は、記憶部2に記憶されている現状の固有振動数f1に基づいたばね部材10の剛性kを特定するとともに、上記想定地震波形W1に対応した振動を等価モデルBに付与する。そして、演算部1は、上記設定された時間内における時間単位の変位量δを算出する。 Once the limit displacement amount δL and the plurality of assumed seismic waveforms W1 to Wn are determined as described above, the calculation unit 1 selects one of the assumed seismic waveforms W1 to Wn. Then, the calculation unit 1 specifies the stiffness k of the spring member 10 based on the current natural frequency f1 stored in the storage unit 2, and applies vibration corresponding to the assumed seismic waveform W1 to the equivalent model B. . Then, the calculation unit 1 calculates the displacement amount δ in units of time within the set time.

なお、固有振動数f1に基づいた剛性kが特定された等価モデルBに特定の想定地震波形の振動を付与したとき、上記等価モデルBには、上記質量m,上記減衰Cb及び上記剛性k等の特性に応じた揺れが発生する。つまり、想定地震波形のみによって等価モデルBの揺れ方が決まるわけではない。 Note that when vibration of a specific assumed seismic waveform is applied to the equivalent model B in which the stiffness k based on the natural frequency f1 is specified, the above-mentioned equivalent model B has the above-mentioned mass m, the above-mentioned damping Cb, the above-mentioned stiffness k, etc. Shaking occurs according to the characteristics of. In other words, the way equivalent model B shakes is not determined only by the assumed earthquake waveform.

例えば、等価モデルBの特性によって、想定地震波形と等価モデルBとが共振すれば、たとえ想定地震波形の振幅が小さくても時間単位の変位量δが大きく算出される場合がある。反対に、想定地震波形と等価モデルBとが共振しなければ、たとえ想定地震波形の振幅が大きくても、上記等価モデルBの特性によっては、想定地震波形による揺れが吸収されたり打ち消されたりして時間単位の変位量δが小さく算出される場合がある。
このように、想定地震波形の振幅だけで上記変位量δを算出する場合とちがって、上記等価モデルBを用いることによって当該建造物の現状を勘案した時間単位の変位量δを算出できる。
For example, if the assumed seismic waveform and the equivalent model B resonate due to the characteristics of the equivalent model B, the amount of displacement δ in units of time may be calculated to be large even if the amplitude of the assumed seismic waveform is small. On the other hand, if the assumed seismic waveform and equivalent model B do not resonate, even if the amplitude of the assumed seismic waveform is large, depending on the characteristics of the above-mentioned equivalent model B, the shaking caused by the assumed seismic waveform may be absorbed or canceled out. Therefore, the displacement amount δ in units of time may be calculated to be small.
In this way, unlike the case where the displacement amount δ is calculated using only the amplitude of the assumed seismic waveform, by using the equivalent model B, it is possible to calculate the displacement amount δ in units of time taking into account the current state of the building.

上記のようにして時間単位の変位量δが検出されたら、演算部1はこれら時間単位ごとの変位量δの中から上記限界変位量δLを超えるものがあるか否か判断する。
もし、上記時間単位の変位量δのうち限界変位量δLを超えるものがあれば、演算部1は、このときの固有振動数f1を比較固有振動数f1xとして記憶部2に記憶させる。
When the displacement amount δ in units of time is detected as described above, the calculation unit 1 determines whether or not there is any displacement amount δ in units of time that exceeds the above-mentioned limit displacement amount δL.
If any of the displacement amounts δ in units of time exceeds the limit displacement amount δL, the calculation unit 1 stores the natural frequency f1 at this time in the storage unit 2 as a comparison natural frequency f1x.

また、上記変位量δのうち限界変位量δLを超えるものがなければ、演算部1は上記固有振動数f1よりも小さい推定固有振動数f2を選択する。この推定固有振動数f2は演算部1が自ら演算してもよいし、入力部4を介して外部から入力してもよい。推定固有振動数f2を選択したら、演算部1は上記固有振動数f1の場合と同様に時間単位の変位量δを算出するとともに、その変位量δのうち限界変位量δLを超えるものがあるか否か判定する。 Further, if there is no displacement amount δ exceeding the limit displacement amount δL, the calculation unit 1 selects an estimated natural frequency f2 that is smaller than the natural frequency f1. This estimated natural frequency f2 may be calculated by the calculation unit 1 itself, or may be input from the outside via the input unit 4. After selecting the estimated natural frequency f2, the calculation unit 1 calculates the displacement amount δ in units of time as in the case of the natural frequency f1, and determines whether any of the displacement amounts δ exceeds the limit displacement amount δL. Determine whether or not.

なお、上記固有振動数f1に対して、次の推定固有振動数f2をどれくらい小さくするかは、建造物の状態を考慮して人為的に決めればよい。例えば、建造物の現時点での固有振動数が十分に大きく、耐震限界値に達するまでには長期間かかりそうな場合には、推定固有振動数f2~fnを総体的に小さくして上記比較固有振動数を特定するまでの演算時間を短縮できる。反対に、すぐに耐震限界値を超えそうな場合には、現時点の固有振動数f1からの差をあまり大きくせず、推定固有振動数を総体的に大きな値にすれば、耐震限界値を超える比較固有振動数f1x~fnxを精度よく特定できる。 Note that how much the next estimated natural frequency f2 should be made smaller than the above natural frequency f1 may be artificially determined in consideration of the state of the building. For example, if the current natural frequency of the building is sufficiently large and it is likely to take a long time to reach the seismic limit value, the estimated natural frequencies f2 to fn may be reduced overall to The calculation time required to determine the vibration frequency can be reduced. On the other hand, if the seismic limit value is likely to be exceeded soon, do not make the difference from the current natural frequency f1 too large and increase the estimated natural frequency as a whole, so that the seismic limit value will be exceeded. Comparison natural frequencies f1x to fnx can be specified with high accuracy.

このようにして、想定地震波形W1について固有振動数f1に対応した時間単位の変位量δを検出したら、演算部1は時間単位の変位量δの中で限界変位量δLを超えるものがあるかどうかを判定する。
もし、時間単位の変位量δのうち、限界変位量δLを超えるものがなければ、演算部1は、次の推定固有振動数f2を当てはめた等価モデルBでのシミュレーションに移る。
In this way, when the displacement amount δ in time units corresponding to the natural frequency f1 is detected for the assumed earthquake waveform W1, the calculation unit 1 determines whether any of the displacement amounts δ in time units exceeds the limit displacement amount δL. judge whether
If there is no displacement amount δ in units of time that exceeds the limit displacement amount δL, the calculation unit 1 moves on to simulation using the equivalent model B to which the next estimated natural frequency f2 is applied.

なお、固有振動数f1に対応する時間単位の変位量δを基にして比較固有振動数f1xが決まれば、より小さい固有振動数f2~fnに関するシミュレーションは実施しない。ただし、予め複数の推定固有振動数を設定し、それらすべての推定固有振動数に基づく時間単位の変位量δの算出を終了した後、その中から限界変位量δLを超える固有振動数のうち最大の固有振動数を比較固有振動数f1xとしてもよい。 Note that once the comparative natural frequency f1x is determined based on the displacement amount δ in units of time corresponding to the natural frequency f1, simulations regarding the smaller natural frequencies f2 to fn are not performed. However, after setting multiple estimated natural frequencies in advance and completing the calculation of the displacement amount δ in units of time based on all of these estimated natural frequencies, the maximum natural frequency among them that exceeds the limit displacement amount δL The natural frequency of may be set as the comparison natural frequency f1x.

そして、演算部1は、想定地震波形W2~Wnごとに、上記想定地震波形W1で行なったのと同様に、比較固有振動数f2x~fnxを決めるシミュレーションを繰り返す。このとき、等価モデルBにおける質量mと減衰Cbとは一定にし、想定地震波形W1~Wnごとに、固有振動数に対応した剛性kのみを変数としてシミュレーションを繰り返す。
その結果、演算部1によって、各想定地震波形W1~Wnに対応したn個の比較固有振動数f1x~f1nが特定される。これら比較固有振動数の中からこの発明の基準固有振動数fxが特定される。
Then, the calculation unit 1 repeats the simulation for determining the comparative natural frequencies f2x to fnx for each of the assumed seismic waveforms W2 to Wn, in the same way as it did for the assumed seismic waveform W1. At this time, the mass m and damping Cb in the equivalent model B are kept constant, and the simulation is repeated for each of the assumed seismic waveforms W1 to Wn using only the stiffness k corresponding to the natural frequency as a variable.
As a result, the calculation unit 1 specifies n comparison natural frequencies f1x to f1n corresponding to each of the assumed seismic waveforms W1 to Wn. A reference natural frequency fx of the present invention is specified from among these comparative natural frequencies.

全ての想定地震波形W1~Wnについて上記シミュレーションが終了したら、演算部1は、演算部1に予め設定されたルールにしたがって基準固有振動数fxを特定する。この第1実施形態では、比較固有振動数f1x~fnxの中から最も大きい比較固有振動数を基準固有振動数fxにするようにしている。このように最大値を選択するルールにしたのは、安全を見込んで耐用年数を算定することを目的としたからである。したがって、安全性をラフに設定してもよい場合には、上記最大値以外を選択するルールにしてもよい。 When the above-mentioned simulation is completed for all the assumed seismic waveforms W1 to Wn, the calculation unit 1 specifies the reference natural frequency fx according to a rule set in the calculation unit 1 in advance. In the first embodiment, the largest comparative natural frequency among the comparative natural frequencies f1x to fnx is set as the reference natural frequency fx. The reason for choosing the maximum value in this way is to calculate the service life with safety in mind. Therefore, if safety can be set roughly, a rule may be set that selects a value other than the maximum value.

なお、この第1実施形態では、上記シミュレーションに複数の想定地震波形を用いているが、想定地震波形は1つだけでもよい。その場合には、その想定地震波形W1に対応した1つの比較固有振動数f1xをそのまま基準固有振動数fxとする。 In the first embodiment, a plurality of assumed seismic waveforms are used in the simulation, but only one assumed seismic waveform may be used. In that case, one comparative natural frequency f1x corresponding to the assumed seismic waveform W1 is directly set as the reference natural frequency fx.

上記のように基準固有振動数fxが特定されたら、演算部1は、その基準固有振動数fxを図2に示す漸減モデルDに代入するとともに対応する横軸の経過期間を基準にして耐用年数を算定する。
さらに、演算部1は、算定した耐用年数を記憶部2に記憶させるとともに出力部5から出力させる。
Once the reference natural frequency fx is specified as described above, the calculation unit 1 substitutes the reference natural frequency fx into the gradually decreasing model D shown in FIG. Calculate.
Further, the calculation unit 1 causes the storage unit 2 to store the calculated service life and outputs it from the output unit 5.

上記のように第1実施形態では、現時点での固有振動数と漸減する固有振動数とを基にするとともに、耐震限界値を具体的に設定して、時間単位の変位量が耐震限界値を超えるかどうかを判断しているので、法定耐用年数のように一律に決められたものではなく、建造物の個性を反映したものとなる。そのため、建造物の実態にマッチした耐用年数を算定でき、建造物の価値評価の指標として用いることができる。 As described above, in the first embodiment, based on the current natural frequency and the gradually decreasing natural frequency, the seismic limit value is specifically set, and the amount of displacement in the hour unit exceeds the seismic limit value. Since we are determining whether or not it exceeds the specified lifespan, it is not something that is fixed uniformly like the legal service life, but rather reflects the individuality of the building. Therefore, it is possible to calculate the service life that matches the actual condition of the building, and it can be used as an index for evaluating the value of the building.

次に、第2実施形態の耐用年数評価システムについて説明する。
この第2実施形態のシステムは、図1に示す第1実施形態と同様に、演算部1及び記憶部2を備えた演算装置3と、入力部4と出力部5とを備えている。
演算部1が、基準固有振動数fxを特定し、この特定した基準固有振動数fxを漸減モデルD(図2参照)に当てはめて建造物の耐用年数を算定する点は、上記第1実施形態と同じである。ただし、上記基準固有振動数fxを特定する方法が第1実施形態とは異なる。
Next, a useful life evaluation system according to the second embodiment will be explained.
The system of the second embodiment includes a calculation device 3 including a calculation section 1 and a storage section 2, an input section 4, and an output section 5, similarly to the first embodiment shown in FIG.
The calculation unit 1 specifies the standard natural frequency fx, and calculates the service life of the building by applying the specified standard natural frequency fx to the gradually decreasing model D (see FIG. 2), which is the same as in the first embodiment. is the same as However, the method of specifying the reference natural frequency fx is different from that of the first embodiment.

この第2実施形態でも、上記記憶部2に固有振動数の漸減モデルDと建造物の等価モデルBを記憶させるが、これら漸減モデルD及び等価モデルBは、第1実施形態と同様に現時点の建造物の固有振動数f1を基にして演算部1が作成したものである。 In this second embodiment as well, the storage unit 2 stores the gradual decrease model D of the natural frequency and the equivalent model B of the building, but these gradual decrease model D and the equivalent model B are different from the current one as in the first embodiment. It is created by the calculation unit 1 based on the natural frequency f1 of the building.

さらに演算部1は、上記等価モデルBの質点9を水平方向に変位させたときにばね部材10に発生する抵抗力に基づいて、図5に示す変位量(層間変位角θ)と抵抗力との相関特性を算出する。 Further, the calculation unit 1 calculates the displacement amount (interlayer displacement angle θ) and the resistance force shown in FIG. 5 based on the resistance force generated in the spring member 10 when the mass point 9 of the equivalent model B is displaced in the horizontal direction. Calculate the correlation characteristics of

図5において実線のグラフ12は、現時点の建造物の固有振動数f1を基に算出された相関特性で、このグラフ12において変位量と抵抗力とが正比例する領域が弾性領域である。
このようにした相関特性におけるグラフ12の傾きは剛性kに応じて変化するが、この等価モデルBにおける剛性kは上記したように固有振動数と対応しているので、グラフ12の傾きも固有振動数に対応することになる。
In FIG. 5, a solid line graph 12 is a correlation characteristic calculated based on the natural frequency f1 of the building at the current time, and the area in this graph 12 where the amount of displacement and the resistance force are directly proportional is the elastic area.
The slope of graph 12 in this correlation characteristic changes depending on the stiffness k, but since the stiffness k in this equivalent model B corresponds to the natural frequency as described above, the slope of graph 12 also changes according to the natural frequency. It will correspond to the number.

上記グラフ12を作成したら、演算部1は上記グラフ12における弾性限界点P1を特定する。この弾性限界点P1は、現状の建造物が変形した後に元の状態に復帰する限界点である。
上記弾性限界点P1を特定したら、上記弾性限界点P1に対応する抵抗力S1を特定する。
After creating the graph 12, the calculation unit 1 specifies the elastic limit point P1 in the graph 12. This elastic limit point P1 is the limit point at which the current building returns to its original state after being deformed.
After specifying the elastic limit point P1, the resistance force S1 corresponding to the elastic limit point P1 is specified.

さらに、演算部1は、上記抵抗力S1より小さい抵抗力S2を決定する。この抵抗力S2は、例えば上記抵抗力S1の50%とか30%というように、予め演算部1に設定されたルールに従って算出するようにする。 Furthermore, the calculation unit 1 determines a resistance force S2 that is smaller than the resistance force S1. This resistance force S2 is calculated according to a rule set in advance in the calculation unit 1, such as 50% or 30% of the resistance force S1.

上記のように弾性限界点P1を基にして抵抗力S2を決めたら、演算部1は、弾性限界点P1と同一の層間変位角θ1において抵抗力S2となる点を、耐震限界点PLとする。
ただし、演算部1が作成した上記相関特性のグラフ12を出力部5から出力させ、その出力された相関特性を見ながらオペレータが耐震限界点PLを人為的に決定するようにしてもよい。このように人為的に決めた場合には、耐震限界点PLに対応する抵抗力S2の値を、入力部4を介して記憶部2に記憶させる。
After determining the resistance force S2 based on the elastic limit point P1 as described above, the calculation unit 1 sets the point where the resistance force S2 occurs at the same interstory displacement angle θ1 as the elastic limit point P1 as the seismic limit point PL. .
However, the graph 12 of the correlation characteristics created by the calculation unit 1 may be output from the output unit 5, and the operator may artificially determine the seismic limit point PL while looking at the output correlation characteristics. When artificially determined in this way, the value of the resistance force S2 corresponding to the seismic limit point PL is stored in the storage unit 2 via the input unit 4.

上記抵抗力S2に対応する耐震限界点PLが特定されたら、演算部1は図5のゼロ点と上記耐震限界点PLとを通る変位量-抵抗力相関特性のグラフ13を作成する。このグラフ13を作成したら、演算部1はこのグラフ13に対応する固有振動数を算出し、それを基準固有振動数fxとして特定する。
上記基準固定振動数fxを特定したら、演算部1は、上記基準固有振動数fxを上記漸減モデルDに当てはめて耐用年数を算出する。
さらに、演算部1は、算出した耐用年数を、記憶部2に記憶させるとともに、出力部5から出力させる。
Once the seismic limit point PL corresponding to the above-mentioned resistance force S2 is specified, the calculation unit 1 creates a graph 13 of the displacement-resistance force correlation characteristic passing through the zero point in FIG. 5 and the above-mentioned seismic limit point PL. After creating this graph 13, the calculation unit 1 calculates the natural frequency corresponding to this graph 13, and specifies it as the reference natural frequency fx.
After specifying the reference fixed frequency fx, the calculation unit 1 applies the reference natural frequency fx to the gradually decreasing model D to calculate the service life.
Further, the calculation unit 1 causes the storage unit 2 to store the calculated service life, and outputs it from the output unit 5.

この第2実施形態の耐用年数も、当該建造物の特定時点の固有振動数を利用して算出されたもので、法定耐用年数のように建造物の分類によって一律に決められたものではない。したがって、建造物の実態にマッチした価値評価の指標として利用することができる。
また、第2実施形態でも、第1実施形態と同様に等価モデルBを用いたので、当該建造物の現状を勘案した耐用年数の評価が可能になる。
The service life in this second embodiment is also calculated using the natural frequency of the building at a specific point in time, and is not uniformly determined by the classification of the building, unlike the legal service life. Therefore, it can be used as an index for value evaluation that matches the actual condition of the building.
Furthermore, in the second embodiment, as in the first embodiment, the equivalent model B is used, so that it is possible to evaluate the service life taking into account the current state of the building.

なお、第1,2実施形態における演算部1の演算処理のいずれかを、当該演算部1以外の装置で実行したり、人が実行したりして、その演算結果を入力部4から入力するようにしてもよい。いずれにしても、漸減モデルDを作成し、上記基準固有振動数fxを特定できれば、上記耐用年数を特定することができる。 Note that any of the calculation processes of the calculation unit 1 in the first and second embodiments may be executed by a device other than the calculation unit 1 or performed by a person, and the calculation results may be inputted from the input unit 4. You can do it like this. In any case, if the gradual decline model D is created and the reference natural frequency fx is specified, the service life can be specified.

また、第1,2実施形態のいずれにおいても、建造物の特定時点の固有振動数は、実測した振動データを基にして算出できるが、新たに固有振動数を算出した場合には、それを用いて上記漸減モデルDを作成し直すことができる。特定時点の固有振動数に基づいて漸減モデルDを作成したとしても、その後に発生した地震などによって建造物の状態が変化した場合には、漸減モデルDと建造物の実態との間にずれが生じる可能性もある。一旦漸減モデルDを作成した後に、新たな実測データに基づいて上記漸減モデルDを作成し直すようにすれば、漸減モデルDの精度を上げることができ、このシステムで特定された上記耐用年数がより現実的なものになる。 Furthermore, in both the first and second embodiments, the natural frequency of a building at a specific point in time can be calculated based on actually measured vibration data, but if a new natural frequency is calculated, The gradual decrease model D can be re-created using this method. Even if the gradually decreasing model D is created based on the natural frequency at a specific point in time, if the condition of the building changes due to an earthquake that occurs afterwards, there will be a discrepancy between the gradually decreasing model D and the actual state of the building. There is a possibility that this may occur. Once the gradual decline model D is created, if the above gradual decline model D is created again based on new measured data, the accuracy of the gradual decline model D can be increased, and the above service life specified by this system can be improved. It becomes more realistic.

この発明となる建造物の耐用年数の評価方法及び評価システムは、建造物の実質的な耐用年数を算定するのに適している。 The method and system for evaluating the useful life of a building according to the present invention are suitable for calculating the substantial useful life of a building.

1 演算部
2 記憶部
3 演算装置
4 入力部
5 出力部
6 建造物
12,13 (変位量-抵抗力相関特性)グラフ
D (固有振動数の)漸減モデル
B (建造物の)等価モデル
f1x~fnx 比較固有振動数
fx 基準固有振動数
W1~Wn 想定地震波形
f2~fn 推定固有振動数
δL,PL 耐震限界点
δ 変位量
θ (変位量)層間変位角
1 Arithmetic unit 2 Storage unit 3 Arithmetic unit 4 Input unit 5 Output unit 6 Buildings 12, 13 (Displacement-resistance force correlation characteristic) graph D Gradual decrease model (of natural frequency) B Equivalent model (of building) f1x~ fnx Comparison natural frequency fx Standard natural frequency W1~Wn Assumed seismic waveform f2~fn Estimated natural frequency δL, PL Seismic limit point δ Displacement θ (Displacement) Interstory displacement angle

Claims (9)

測定対象の建造物において経時的に減少する固有振動数の漸減モデルDを作成するプロセスと、
上記建造物の等価モデルBを作成するプロセスと、
上記建造物の耐震限界値を設定するプロセスと、
上記等価モデルBを用いて、上記耐震限界値を超える基準固有振動数fxを特定するプロセスと、
特定された上記基準固有振動数fxを上記漸減モデルDに当てはめて上記建造物の耐用年数を特定するプロセスと
を実行する建造物の耐用年数評価方法。
A process of creating a gradually decreasing model D of natural frequency that decreases over time in the building to be measured;
A process of creating an equivalent model B of the building;
A process for setting seismic limit values for the above-mentioned buildings;
A process of identifying a reference natural frequency fx that exceeds the seismic limit value using the equivalent model B;
A method for evaluating the service life of a building, which performs a process of applying the identified standard natural frequency fx to the gradual decline model D to specify the service life of the building.
上記基準固有振動数fxを特定するプロセスは
定地震波形を特定するプロセスと、
上記想定地震波形に基づいて上記等価モデルBを振動させるプロセスと、
上記等価モデルBの変位量を特定するプロセスと、
特定された変位量が上記耐震限界値を超えたときの固有振動数を基にして基準固有振動数fxを特定するプロセスと
を含む請求項1に記載の建造物の耐用年数評価方法。
The process of specifying the reference natural frequency fx is as follows :
A process for identifying expected seismic waveforms;
A process of vibrating the equivalent model B based on the assumed seismic waveform;
A process of specifying the amount of displacement of the equivalent model B,
2. The method for evaluating the service life of a building according to claim 1, further comprising the step of specifying a reference natural frequency fx based on the natural frequency at which the specified displacement exceeds the seismic limit value.
上記基準固有振動数fxを特定するプロセスは
定地震波形を特定するプロセスと、
特定時点の建造物の固有振動数から複数の推定固有振動数を特定するプロセスと、
上記想定地震波形に基づいて、上記複数の推定固有振動数ごとに上記等価モデルBを振動させるプロセスと、
上記各推定固有振動数に基づいた等価モデルBの変位量を特定するプロセスと、
特定された変位量が上記耐震限界値を超えたときの推定固有振動数を基準固有振動数とするプロセスと
を含む請求項1に記載の建造物の耐用年数評価方法。
The process of specifying the reference natural frequency fx is as follows :
A process for identifying expected seismic waveforms;
a process of determining a plurality of estimated natural frequencies from the natural frequencies of a building at a particular point in time;
A process of vibrating the equivalent model B at each of the plurality of estimated natural frequencies based on the assumed seismic waveform;
A process of specifying the amount of displacement of equivalent model B based on each of the above estimated natural frequencies;
2. The method for evaluating the service life of a building according to claim 1, further comprising a process of setting an estimated natural frequency when the specified displacement exceeds the seismic limit value as a reference natural frequency.
上記基準固有振動数fxを特定するプロセスは
数の想定地震波形を特定するプロセスと、
特定時点の上記建造物の固有振動数から複数の推定固有振動数を特定するプロセスと、
上記複数の想定地震波形のそれぞれに上記複数の推定固有振動数を対応させて、それら推定固有振動数ごとに上記等価モデルBを振動させるプロセスと、
上記想定地震波形ごとに各推定固有振動数に基づいた等価モデルBの変位量を特定するプロセスと、
特定された上記変位量が上記耐震限界値を超えた推定固有振動数を、比較固有振動数として上記想定地震波形ごとに特定するプロセスと、
上記比較固有振動数を比較するプロセスと、
上記比較結果に基づいて基準固有振動数fxを特定するプロセスと
を含む請求項1に記載の建造物の耐用年数評価方法。
The process of specifying the reference natural frequency fx is as follows :
A process of identifying multiple assumed seismic waveforms;
a process of identifying a plurality of estimated natural frequencies from the natural frequencies of the building at a particular point in time;
A process of associating the plurality of estimated natural frequencies with each of the plurality of assumed seismic waveforms and vibrating the equivalent model B for each of the estimated natural frequencies;
A process of identifying the amount of displacement of equivalent model B based on each estimated natural frequency for each of the above assumed earthquake waveforms;
a process of identifying an estimated natural frequency at which the identified displacement amount exceeds the seismic limit value as a comparison natural frequency for each of the assumed seismic waveforms;
A process of comparing the comparative natural frequencies,
The method for evaluating the service life of a building according to claim 1, further comprising a process of specifying a reference natural frequency fx based on the comparison result.
上記基準固有振動数fxを特定するプロセスは、
上記等価モデルBを用いて変位量-抵抗力相関特性における上記建造物の弾性限界点を特定するプロセスと、
上記変位量-抵抗力相関特性において、上記弾性限界点以下の抵抗力の範囲で上記建造物の耐震限界を設定するプロセスと、
上記耐震限界になる固有振動数を上記基準固有振動数fxとするプロセスと
を含む請求項1に記載の建造物の耐用年数評価方法。
The process of specifying the reference natural frequency fx is as follows:
A process of identifying the elastic limit point of the building in the displacement-resistance correlation characteristic using the equivalent model B;
In the displacement-resistance correlation characteristic, a process of setting the seismic limit point of the building in a resistance range below the elastic limit point;
2. The method for evaluating the service life of a building according to claim 1, further comprising a process of setting the natural frequency at which the seismic resistance limit occurs as the reference natural frequency fx.
演算部と、
上記演算部に接続された記憶部と、
上記演算部または記憶部にデータを入力する入力部と、
上記演算部で演算された演算結果を出力する出力部とからなり、
上記記憶部には、
評価対象である建造物の特定時点の固有振動数を基に作成された経時的に減少していく固有振動数の漸減モデルDが記憶され、
上記演算部は、
耐震限界値を設定する機能と、
上記記憶部もしくは上記入力部から、固有振動数をパラメータとする上記建造物の等価モデルBが入力されたとき、この等価モデルBが上記耐震限界値を超える基準固有振動数fxを特定する機能と、
特定した上記基準固有振動数fxを上記漸減モデルDに当てはめて、上記基準固有振動数fxに対応する経過年数を特定する機能と、
上記特定した経過年数に基づいて耐用年数を算出し、それを上記出力部へ出力する機能と
を備えた建造物の耐用年数評価システム。
an arithmetic unit;
a storage unit connected to the arithmetic unit;
an input section for inputting data into the arithmetic section or storage section;
It consists of an output section that outputs the calculation results calculated by the above calculation section,
In the above storage section,
A gradual decrease model D of natural frequency that decreases over time, which is created based on the natural frequency of the building to be evaluated at a specific point in time, is stored.
The above calculation section is
A function to set seismic limit values,
When an equivalent model B of the building whose natural frequency is a parameter is input from the storage section or the input section, the function is to specify the reference natural frequency fx in which the equivalent model B exceeds the seismic limit value. ,
A function of applying the identified reference natural frequency fx to the gradual decrease model D to identify the number of years that have passed corresponding to the reference natural frequency fx;
A system for evaluating the useful life of a building, which has a function of calculating the useful life based on the specified elapsed number of years and outputting it to the output section.
上記記憶部には、
1または複数の想定地震波形が記憶され、
上記演算部は、
上記等価モデルBに複数の推定固有振動数を当てはめながらその等価モデルBを上記想定地震波形で振動させる機能と、
上記振動による等価モデルBの変位量を、上記想定地震波形ごと、推定固有振動数ごとに算出する機能と、
上記想定地震波形ごとに算出された変位量の最大値が予め設定された耐震限界値を超える推定固有振動数を、比較固有振動数として上記想定地震波形ごとに特定する機能と、
予め設定されたルールに基づいて、上記比較固有振動数から基準固有振動数fxを特定する機能と
を備えた請求項6に記載の建造物の耐用年数評価システム。
In the above storage section,
one or more assumed earthquake waveforms are stored;
The above calculation section is
A function of applying a plurality of estimated natural frequencies to the equivalent model B and vibrating the equivalent model B with the assumed seismic waveform;
A function that calculates the amount of displacement of the equivalent model B due to the vibration for each of the assumed earthquake waveforms and each estimated natural frequency;
A function that identifies, for each of the above-mentioned assumed earthquake waveforms, an estimated natural frequency in which the maximum value of the displacement amount calculated for each of the above-mentioned assumed earthquake waveforms exceeds a preset seismic limit value, as a comparison natural frequency;
7. The building service life evaluation system according to claim 6, further comprising a function of specifying a reference natural frequency fx from the comparison natural frequency based on a preset rule.
上記演算部は、
上記等価モデルBを用い、上記特定時点の固有振動数をもとにした変位量-抵抗力相関特性を作成する機能と、
この変位量-抵抗力相関特性における弾性限界点を特定する機能と、
上記弾性限界点以下の抵抗力の範囲で上記耐震限界値を設定する機能と、
変位量-抵抗力相関特性が、上記耐震限界点に重なる固有振動数を、上記基準固有振動数fxとして特定する機能と
を備えた請求項6に記載の建造物の耐用年数評価システム。
The above calculation section is
A function of creating a displacement-resistance force correlation characteristic based on the natural frequency at the specific point in time using the equivalent model B;
A function to identify the elastic limit point in this displacement-resistance correlation characteristic,
A function to set the seismic limit value in the range of resistance below the elastic limit point,
7. The building service life evaluation system according to claim 6, wherein the displacement-resistance correlation characteristic has a function of specifying a natural frequency that overlaps the seismic limit point as the reference natural frequency fx.
上記演算部は、
上記記憶部もしくは上記入力部から入力された、上記建造物の特定時点における固有振動数を基にして上記漸減モデルDを作成する機能と、
上記記憶部もしくは上記入力部から入力された建造物の高さ、質量及び上記特定時点の固有振動数に基づいて上記等価モデルBを作成する機能と
を備えた請求項7または8に記載の建造物の耐用年数評価システム。
The above calculation section is
A function of creating the gradual decrease model D based on the natural frequency of the building at a specific point in time, which is input from the storage unit or the input unit;
The building according to claim 7 or 8, further comprising a function of creating the equivalent model B based on the height, mass, and natural frequency of the building at the specific time inputted from the storage section or the input section. A system for evaluating the useful life of objects.
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