Carbon Neutral
環境と経済が調和した活力ある産業社会を構築

7C6

建築センシングに基づく
レジリエンス評価システムの開発

耐震設計ソフトウェアの実装

研究開発の概要

 南海トラフ地震や都市直下型地震では膨大な数の建物が強く揺さぶられ、損傷した建物内外は危険な状態に陥る。本研究では、建築の動作計測(センシング)に基づき、リスク判定と減災誘導を行うレジリエンス評価システムを製作する。最新の耐震設計ソフトウェアを実装した開発ソフトウェアの性能を、中国においての実物の建物を丸ごと揺する震動実験(科研費助成事業基盤研究(A))で実証する。さらに、実データーに基づき高精度化されたシミュレーション技術をソフトウェアに統合し、機能を拡充する。現在、建築の地震被災の多くは、内外装材、設備等の二次部材の損傷であり、大地震での被害はそれら自身の損傷にとどまらず人命まで奪うものと認識されている。しかし、今でも耐震性の高い二次部材は少なく、建設コストは材料費高騰や職人不足などにより圧迫されている状態が継続しており、二次部材の耐震設計は今後更におざなりになる懸念がある。二次部材の耐震の指標となる損傷フラジリティを知の拠点あいちから発信し、関連メーカーの技術力を向上させるとともに、特段大がかりでなくとも的確な検証を行える試験装置を公開する。経済性、耐震性の高い製品開発を推進し、地域社会全体の防災力向上に貢献する。

課題/背景

 南海トラフをはじめとする海溝型地震、頻発する都市直下地震に予測される被害により生じる膨大なCO2を縮小化するためには都市レジリエンスの向上が必須である。地震被災都市をセンシングする機能を広く社会に実装する戦略は多様であるが、現状では、一旦骨組変形と床加速度が計測された条件下で各種の判断を下すソフトウェア開発が遅れをとっている。建築の地震被災の多くは、内外装材、設備等の二次部材の損傷であり、大地震での被害はそれら自身の損傷にとどまらず人命まで奪うものと認識されているが、今でも耐震性の高い二次部材は少なく、建設コストは材料費高騰や職人不足などにより圧迫されている状態が継続しており、二次部材の耐震設計は今後更におざなりになる懸念がある。

開発内容/目標

 地震被災建物の損傷に基づき、一連の地震時におけるリスクの判断を下すソフトウェアを製作し、建物を丸ごと揺する震動実験によって性能検証する。建物の内外装材や設備機器類などの二次部材を含めた総合的な損傷評価を可能とするために、欧米で先駆的に開発された確率論的耐震設計法を適用する。評価に必要な各種構成部材の損傷度の確率分布に関する実験資料のデーターベースを作成し、ソフトウェアに実装することで、機能向上を図る。複数の建築センシングデーターと事前の数値解析シミュレーションを統合して、周辺の被災状況も踏まえた、合理的なリスクを最終目標とする。中小規模建築をターゲットにユニット建築を利用する試験装置を知の拠点あいちの敷地内に設置し、二次部材被害再現の実データ蓄積に基づき評価技術のソフトウェアの機能を整備する。初年度はその設計を完了する。