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9.2.3 応答スペクトル


図9.2.3-1 応答スペクトルの求め方[大崎(1987)による]



図9.2.3-2 1940 El Centro地震動の応答スペクトル.(a)変位応答スペクトルSd(T,h)Sv(T,h).(c)>加速度応答スペクトルSa(T,h)[大崎(1987)による]

 建物の注目点の絶対加速度の最大値を加速度応答、を速度応答、を変位応答と呼ぶ。図9.2.2-2の塑性変形では、は建物の降伏点即ち被害の始まる条件に、は終局変形即ち崩壊条件に、その途中は被害の増大条件に対応している。

 入力地震動に対するh一定の一質点系の応答を応答スペクトルという。一質点系の振動特性は固有周期(T)と減衰定数(h)で定まるから応答スペクトルは入力地震動を示すものとなる。=Sa(T,h=c)を加速度応答スペクトル、=Sv(T,h=c)を速度応答スペクトル, =Sd(T,h=c) を変位応答スペクトルと言い、それらはhをパラメータとしたTの関数として表される。

 応答スペクトルの求め方を図解すれば図9.2.3-1のようになる。振動台が一つの街に対応し、そこにいろいろな(T,h)の建物が建っている。ここにある地震動がやってきた時、共振し易い建物が大きく揺れる。hを一定にした場合の各振子の最大振幅を応答スペクトルという。図9.2.3-1は各振子の最大変位を示しているので、変位応答スペクトルSd(T,h)を求めていることになる。図9.2.3-2は1940年ElCentro地震動の応答スペクトルSd,SvおよびSaである。Fourierスペクトルを数学的とすれば応答スペクトルは工学的であり、建物に及ぼされる入力地震動の破壊力を推定するのに便利である(注1)



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注1:例えば図9.2.3-2のSa(T,h=0.05)は=5secで小さな値となり、これが我が国における超高層ビル出現の理論的根拠となった。
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