研究者詳細 - 小檜山　雅之

論文 - 小檜山　雅之

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溝淵陸大，小檜山雅之，山下拓三

日本地震工学会論文集（日本地震工学会） 25 （ 4 ） 97 - 108 2025年03月

研究論文（学術雑誌）, 査読有り, ISSN 1884-6246

繰り返し地震動が入力し木造建物が倒壊して人的被害が発生することを防ぐため，構造ヘルスモニタリングシステムによる迅速な損傷評価が期待されている．ニューラルネットワークは建物応答から倒壊の危険性を判別する有力な手法であるが，未学習の損傷パターンの判別を苦手としている．本研究では，ニューラルネットワークを用いた木造建物の損傷判別器の構築において，学習データを作成する際に対象建物モデルの応答解析の入力にパルス性模擬地震動を用いることで損傷パターンの多様性を考慮する手法を提案し，判別精度を比較することでその有効性を検証した．

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Damage Classifier for Wooden Buildings Based on Hysteresis Loop Images Using CNN

Chiba, S., Kohiyama, M., and Yamashita, T.

Proc. of the 18th World Conference on Earthquake Engineering 2024 (WCEE2024) 2024年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

Structural health monitoring (SHM), which evaluates building damage based on seismic response data, is useful for rapidly assessing damage due to earthquakes. If a reliable damage assessment system for houses can be developed, the loss of human lives caused by the aftershocks of major earthquakes can be reduced. When a target building is damaged by strong seismic ground motions, the shape of the restoring force–story drift angle curve (hysteresis loop) changes. Therefore, based on the hysteresis loop images of wooden buildings, this study proposes a method to classify the risk of collapse because of future seismic ground motions using a convolutional neural network (CNN). To develop training data, structural response analysis is conducted using “wallstat”, which is a numerical analysis software for wooden structures. SHM has more severe consequences when it misclassifies an unsafe condition as safe (miss) than when it misclassifies a safe one as unsafe (false alarm). Therefore, we propose the usage of a dataset that does not contain safe model data near the threshold value of major damage for training to decrease the possibility of misses, and we verify the effect of this. In creating the hysteresis loop images, we examine the range of the axes using two methods: fixing it at specific values and matching it to the range of the minimum and maximum values. The investigation results suggest that the trained CNN learns the changes in structural characteristics, such as stiffness reduction, damping increase, and residual displacement.

サーバ地震応答の故障閾値超過確率に基づくウォームスタンバイ

木田祐輔，平岡笑暢，小檜山雅之

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 43 ） 19 - 27 2023年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 査読有り, ISSN 1345-2088

This study proposes a new warm standby method for computer servers based on seismic response. The proposed method triggers a warm standby in the case that the exceedance probability of the safety limit of seismic response predicted by the last two-second observation record exceeds a preset threshold. Numerical simulations showed that the proposed method reduced the loss cost by 1.64% compared to conventional methods. To validate this method, we conducted shaking table tests. When a simulated earthquake motion was input, the loss cost was reduced by 60.6%. However, when observed records were input, the loss cost was increased by 3.89%. The results suggest that it is necessary improve the input ground motion model.

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次世代火山防災リーダーの育成を目的とした住民による自律的な対面・遠隔両形式の机上訓練を可能にするツールの開発

小檜山雅之，高島帆風，山内壮泰，吉本充宏，久保智弘

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 43 ） 315 - 325 2023年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 筆頭著者, 責任著者, 査読有り, ISSN 1345-2088

To reduce volcanic disasters, it is important for residents to practice mutual support under the leadership of voluntary disaster reduction groups. However, many communities lack the human resource for their future leaders. To address this issue, we proposed a digital tool for residents to develop leaders by themselves. The system requirements were determined to enable residents to conduct autonomous and effective tabletop exercise in both in-person and remote formats. The usefulness of the tool was confirmed through workshops with residents of the areas at the foot of Mt. Fuji.

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Study on a Simplified Model of a High-Rise Shear-Type Building for Evaluation of Q-Δ Resonance

Anamizu R., Kohiyama M.

Japan Architectural Review （Wiley） 6 （ 1 ） 1 - 16 2023年10月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 責任著者, 査読有り, ISSN 2475-8876

To evaluate Q–Δ resonance, which is a torsional resonance phenomenon caused by geometric nonlinearity, a simplified model for a multistory non-eccentric building with a shear-type structure was proposed. A four-story small-scale specimen was designed and fabricated, assuming a non-eccentric steel structure with a height of 324 m, and conducted shaking table tests of the specimen. Q–Δ resonance was confirmed as predicted by the simplified model. In addition, the simplified model reproduced the resonance amplitude calculated using a finite element model of the specimen with constrained out-of-plane slab rotation. The simplified model can be used to predict the Q–Δ resonance response when the bending deformation of an entire building is very small.

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Probability Distribution of Torsional Response by Q–Δ Resonance of Multi-Story Building under Long-Period Seismic Motion

Kohiyama M.

Proceedings of the 14th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering (ICASP14) 2023年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 単著, 筆頭著者, 責任著者, 査読有り

When the torsional moment owing to geometric nonlinearity synchronizes with the torsional mode response, an internal resonance phenomenon occurs in a building structure system. The author’s research group calls this phenomenon Q–Δ resonance. The probability distribution of the torsional response was evaluated using Monte Carlo simulations on a 60-story building model, the input wave being simulated using nonstationary colored-noise ground motion. The results showed that the torsional response greatly increased the horizontal acceleration response and the response amplification ratio between the center and corner of the top floor could exceed 1.2 when the model satisfied the Q–Δ resonance condition that the natural frequency of the torsional second mode matched the sum of the first natural frequencies in the x- and y-directions. It was also evident that closer proximity to the resonance condition increased the amplification ratio. These results suggest that Q–Δ resonance may need to be considered in seismic design.

BAYESIAN UPDATING OF WOODEN STRUCTURAL PARAMETERS AND SEISMIC DAMAGE CLASSIFIER USING NEURAL NETWORK

Mizobuchi R., Kohiyama M., Yamashita T.

Proceedings of the 9th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering (COMPDYN 2023) 1 2335 - 2347 2023年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り, ISSN 26233347

Structural health monitoring is an effective way to quickly and efficiently detect earthquake damage to a building. However, its applications to wooden buildings are still limited. One of the challenges in predicting the seismic response of a wooden structure is that the effect of variance in its material and structural properties is relatively significant. To handle this problem, we propose a method to update the damage classifier using Bayesian system identification. The damage classifier is constructed using neural network (NN) and machine learning techniques. The method utilizes the weighted loss function for the NN to reflect the updated probability distribution of the structural parameters. The NN is tuned using backpropagation, where the training data are consequently weighed by the weighed loss function, directly using the value of the posterior probability, according to the data obtained from the numerical model of a target structure with the corresponding parameters. Using the result of the Bayesian updating, the tuned NN damage classifier achieved a higher accuracy than before tuning by reflecting the posterior probability distribution of the structural parameters.

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THREE-DIMENSIONAL FRAME ANALYSIS OF Q-Δ RESONANCE OF CENTER-CORE BIAXIALLY SYMMETRICAL HIGH-RISE BUILDING UNDER LONG-PERIOD EARTHQUAKE MOTION

Kohiyama M., Maki S.

COMPDYN Proceedings 1 961 - 970 2023年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 筆頭著者, 査読有り, ISSN 26233347

When large displacements occur in buildings with different stiffnesses in the two horizontal directions, torsional moments are generated owing to geometric nonlinearities. Consequently, when the sum or difference of the translational mode natural frequencies in the two horizontal directions is close to the torsional mode natural frequency, the torsional mode is excited. This is known as Q-? resonance. Therefore, we created a three-dimensional frame model of a center-core high-rise building with a biaxially symmetrical plane that satisfied the Q-? resonance condition and examined whether the torsional response was excited by long-period design waves. A time-history response analysis was conducted assuming elastic response and considering geometric nonlinearities. It was confirmed that the torsional mode could be induced.

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EXPERIMENT AND SIMULATION OF Q-Δ RESONANCE USING FOUR-LAYER BENDING-SHEAR TYPE SPECIMEN

Kai R., Kohiyama M.

Proceedings of the 9th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering (COMPDYN 2023) 1 971 - 981 2023年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 最終著者, 査読有り, ISSN 26233347

Torsional vibration of buildings subjected to earthquake motion has been studied for many years, but the torsional vibration of high-rise buildings has not yet been clarified. Many previous studies have focused on eccentricity, the mismatch between the center of gravity and the rigid center, as the cause of torsional vibration. However, in buildings with no eccentricity, torsional vibrations could be observed. The authors' research group focused on the “Q-Delta effect,” a phenomenon in which torsional torque is generated due to geometric nonlinearity and “Q-Delta resonance,” a phenomenon in which resonance occurs when the period of torsional torque generation coincides with the natural period of the torsional mode. In order to analyze the characteristics of Q-Delta resonance, a small-scale specimen was designed and fabricated from an 81-story high-rise building with biaxially symmetrical plans, which was reduced to four stories. As a result, the torsional response of the experimental and simulation results generally agreed, confirming that the torsional response increases when the Q-Delta resonance condition is satisfied. In addition, a comparison of the torsional response with a specimen with a smaller tower ratio and less bending deformation was conducted, and it was confirmed that the peak of the torsional response was steeper in the present study case.

せん断型超高層建物のQ－Δ共振評価用簡易モデルに関する研究

穴水亮輔，小檜山雅之

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 88 （ 803 ） 59 - 70 2023年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 13404202

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Torsional behavior of a non-eccentric structure considering the effect of shear deformations in vertical members

Maki S., Kohiyama M.

Japan Architectural Review （Wiley） 5 （ 4 ） 404 - 431 2022年10月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 2475-8876

Torsional moments can occur in a column owing to the geometric nonlinearity when the top of the column undergoes a large displacement in two horizontal directions. Periodically generated torsional moments can excite the torsional mode of a building owing to the internal resonance. For high-rise buildings, there is a risk that long-period seismic motions can cause a non-negligible torsional response due to this phenomenon. To investigate this risk, this study focuses on non-eccentric single-story and two-story shear-type structural models with an aggregate column, which is assumed to be an elastic Timoshenko beam. We derived the equations of motion for the models under horizontal ground motions and confirmed that the equations were identical to those of the models with an aggregate column of an elastic Euler beam. We then performed time-history response analyses of the models satisfying the internal resonance conditions under the input ground motions of harmonic waves, Gaussian white noise acceleration, acceleration records of previous earthquakes, and a long-period design wave. The results showed that the maximum horizontal acceleration at the corner of the top floor slab could be increased by more than 60% of the acceleration at the center of the slab in the worst case.

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振動台実験および有限要素解析による高次モードを考慮したＱ—Δ共振の基礎的検討

穴水亮輔，小檜山雅之

構造工学論文集（日本建築学会） 68B 386 - 396 2022年04月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 0910-8033

The Q–Δ effect is a phenomenon that a column with different lateral stiffness generates a restoring torsional moment owing to geometric nonlinearity when its top displaces in two horizontal directions simultaneously. The Q–Δ resonance that is resonance of a torsional mode induced by the periodic torsional moment due to the Q–Δ effect could cause considerable torsional vibration even in non-eccentric buildings. However, the Q–Δ resonance in higher-order modes has not been investigated well. We first constructed a model of a two-story non-eccentricity structure and derived the conditions of the Q–Δ resonance considering higher-order modes. Then, we conducted shaking table experiments and finite element analysis to reproduce the experiments. As a result, it was confirmed that the second mode in the torsional direction was excited as predicted by the derived Q–Δ resonance condition. Moreover, the finite element analysis could reproduce the experimental result with high accuracy.

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Torsional response of a bisymmetric structure induced by bending–torsion interaction in vertical members

Kohiyama M., Yokoyama H., Maki S.

Japan Architectural Review （Wiley） 5 （ 1 ） 3 - 19 2022年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 筆頭著者, 最終著者, 責任著者, 査読有り

The biaxially symmetric column induces torsional moment owing to the bending–torsion interaction when the top of the column is given horizontal displacement in the two directions of the principal axes of the cross section and the rotation of the column ends around the axes is constrained. Hence, horizontal ground motions in two directions can cause non-negligible torsional vibration in a high-rise building owing to autoparametric resonance. To investigate this phenomenon, in this study, we focus on a single-story structure with an aggregated column, which is a model for columns or core structures in tall buildings and is assumed to be an elastic Euler beam; subsequently we derive the equations of motion under horizontal ground motions in two directions. The resonance condition in the torsional direction is also investigated. Time-series response analyses are performed for input ground motions of harmonic waves, white noise, acceleration records of prior earthquakes, and a long-period design wave, and the relationship between the ratio of two translational natural frequencies and the increase in maximum responses is explained. The results demonstrate that the absolute acceleration response to the long-period design wave could increase by more than 50% in the worst-case scenario.

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火山災害対応における認知バイアスを克服するための訓練ツール

今野裕三，高島帆風，小檜山雅之，吉本充宏，久保智弘

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 39 ） 233 - 243 2021年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 1345-2088

近年の災害をみると，避難勧告が出ていたにも関わらず逃げ遅れる人や事前準備を適切に行っていなかった人の事例が多数挙げられる．この原因の一つとして考えられるのが，認知バイアスによる影響である．しかし，これまで地域住民の災害対応における認知バイアスへの対策は十分取られてこなかった。本研究では，火山災害の対応において起こりうる認知バイアスについて知識を身につけ，対策を議論することで認知バイアスを克服する訓練ツールをウェブアプリケーションの形式で開発した。富士吉田市で2回のワークショップを開催し，訓練ツールの有効性を検証した。開発した訓練ツールはビデオ会議システムを用いることにより、住民自身で訓練を実施することが可能である。

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Experiment of torsional response induced by the Q–delta resonance

Mizutori F., Kohiyama M.

The Structural Design of Tall and Special Buildings （Wiley） 30 （ 4 ） 2021年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 15417794

Because of geometric nonlinearities, vibrations in two horizontal directions can generate a torsional moment that induces a torsional response, even in a structure with no eccentricity; we term this phenomenon Q–Δ effect. In this study, the torsional response caused by the Q–Δ resonance was investigated by performing a shaking table test that involves a single-layer symmetric specimen. The specimen was designed and fabricated by focusing on one of two resonance conditions. Its moment of inertia was adjustable by changing locations of weights, and the natural frequency in the torsional mode could be modified. We developed a numerical model of the specimen, in which the columns connected to the slab were integrated into an elastic Euler beam. It was confirmed that the torsional response increased near the predicted Q–Δ resonance point. In addition, the acceleration at the corner of the slab was significantly increased. The formulated equations of motion provided a better prediction of the actual phenomena. Because the specimen corresponds to a stiff and slender high-rise building when converted into a full scale, the result suggests a need to be aware of the risk of torsional response increase due to the Q–Δ resonance.

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Deep neural network for detecting earthquake damage to brace members installed in a steel frame

Yamashita T., Kohiyama M., Watanabe K.

Japan Architectural Review （Japan Architectural Review） 4 （ 1 ） 56 - 64 2021年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

We are developing an artificial intelligence system for structural health monitoring that can detect local damage in a building structure by using the E-Simulator numerical simulation system that is being developed by the Japanese National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience. In this study, we confirmed the applicability of a multiclass classifier using a deep neural network to address the problem of identifying damage patterns in braces installed in a steel frame. Experimental data obtained from shaking table tests were used for training and testing. Cross-validation tests were conducted for several cases with different numbers of sensors, sensor degrees of freedom, and nodes in the hidden layers of the network. The results demonstrated that the accuracy of the damage pattern detection from the constructed classifier exceeded 77% when the appropriate hidden layers were selected and reached 87.9% for the best case.

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拡張現実を用いた富士山火山ハザードマップ

小檜山雅之，赤堀竜海，吉本充宏，久保智弘

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 37 ） 147 - 155 2020年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 1345-2088

火山災害には多種多様なハザードがあり，ハザードによって避難が必要な地域や適切な避難のタイミングが異なる．被害を軽減するためには起こりうる現象とそれに対する対策行動を正しく理解しておくことが重要となる．火山ハザードマップは，ハザードの影響が及ぶ恐れのある範囲を地図上に特定し，避難等の防災対策をとるべき範囲を視覚的に捉えやすいよう作成されている．しかし，ハザードが一つのマップに重複して描かれ複雑になっていることなどからその内容は一般の人々にとって必ずしも容易ではない．そこで，紙媒体や静止画によるハザードマップを補完し，ハザードマップへの興味や関心を高め，各家庭や自主防災会におけるハザードマップを活用したコミュニケーションを活性化するツールとして，拡張現実(AR)を用いた富士山AR火山ハザードマップを開発した．市民等や高校生によるワークショップを開催し，アンケート調査を行ってその有効性を検証した．その結果，開発した富士山AR火山ハザードマップは紙媒体の火山ハザードマップを補う効果があることが明らかになった．とくに，各ハザードを表示切り替えできる機能はハザードマップの理解に役立つことが確認できた．また，AR特有の立体感は，地形によってハザードの動きが変わる火山災害をイメージしやすくする効果があることが明らかになった．

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次世代火山防災リーダーの育成を目的とした住民主体の災害机上訓練のフレームワーク

高島帆風，小檜山雅之，吉本充宏，久保智弘

地域安全学会論文集（地域安全学会論文集）（ 37 ） 175 - 185 2020年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 1345-2088

In order to reduce volcanic disasters, it is important for residents to practice mutual assistance, which can be led by a voluntary disaster reduction group. However, many communities lack the human resources for their future leaders. To address this issue, we created a framework of disaster imagination game to develop next-generation leaders. The effectiveness of the game was verified through workshops held in Fujiyoshida City. The framework allows residents to train independently by using a web application software.

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Detection method of unlearned pattern using support vector machine in damage classification based on deep neural network

Kohiyama M., Oka K., Yamashita T.

Structural Control and Health Monitoring （Wiley） 27 （ 8 ） 2020年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 筆頭著者, 最終著者, 責任著者, 査読有り, ISSN 15452255

深層ニューラルネットワーク（DNN）は、対象構造物の損傷パターンを高精度で分類および認識するのに役立つ特徴量を自動的に識別できるため、構造ヘルスモニタリングの強力なツールである。しかし、未学習の損傷パターンの入力データを、学習済みの損傷パターンのいずれかに誤って分類する可能性がある。この欠点に対処するため、本論文では、サポートベクトルマシン（SVM）の多数決を使用して、未学習の損傷パターンを検出する方法を提案した。SVMは、学習用データにおいてDNNの出力層に格納されている特徴ベクトルを使用して構築される。提案手法を検証するため、2つの異なるデータセットを使用した。1つは鉄骨構造の振動台実験データ、もう1つは木造住宅のシミュレーションおよび振動台実験データである。いずれの場合も、学習済みと未学習の両方の損傷パターンのデータを正しく識別できることを確認した。これより提案手法は、構造ヘルスモニタリング（SHM）の有効性を向上できることが示唆される。また、SHM固有の特性を使用していないため、画像処理や音声処理など、さまざまなパターン認識アプリケーションの未学習のパターンの問題解決にも応用できる。

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摩擦を考慮した動的解析結果の強化学習に基づくコンピュータビジョンを用いたキャスタ付き機器の地震応答制御

若林憲人，河西洋亮，小檜山雅之，江口僚，髙橋正樹

構造工学論文集（日本建築学会） 66B 305 - 314 2020年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 0910-8033

We developed a computer vision system to control the seismic response of medical equipment with casters in a building subjected to earthquake excitation. The controller employs a neural network and the reinforced learning was conducted based on dynamic simulations of a controlled equipment under building floor motion. In the dynamic simulations, we used Open Dynamics Engine, which is a simulator library of three-dimensional rigid body dynamics, and we introduced a friction model to simulate the dynamic behavior of the casters. To validate the proposed system, we conducted shaking table tests and it was confirmed that the proposed control could successfully suppress the response of the equipment.

Semi-actively Implemented Non-linear Damping for Building Isolation Under Seismic Loadings

Zhu Y.P., Lang Z.Q., Kawanishi Y., Kohiyama M.

Frontiers in Built Environment （Frontiers） 6 2020年02月

研究論文（学術雑誌）, 共著

It is well-known that semi-active solution can achieve building isolation with much less energy requirements than active solutions. Also, it has been shown in previous studies that compared to linear damping, non-linear damping performs better for building isolation under sinusoidal ground motions. The present study is concerned with the extension of the application of the semi-actively implemented non-linear damping to building isolation under seismic loadings. A two-degree-of-freedom (2-DOF) scaled building model is used for simulation studies. Experimental tests on a physical building model have been used to validate the effectiveness of the 2-DOF scaled building model in representing the behaviors of a physical building structure. The optimal design of the semi-actively implemented non-linear damping for building isolation under design seismic motions is then carried out using the 2-DOF scaled building model based on simulation studies. The results show that an optimal design of semi-actively implemented non-linear damping can improve the performance of building isolation under design seismic motions in terms of both absolute acceleration and inter-story drift.

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深層ニューラルネットワークを用いた損傷判別におけるk近傍法とウェルチのt検定に基づく未学習損傷パターンデータの検知

小檜山雅之，普天間基，岡一也，山下拓三

JCOSSAR2019論文集（公益社団法人日本材料学会） 319 - 326 2019年10月

研究論文（その他学術会議資料等）, 共著, 査読有り

Deep neural network has been applied to damage classification in structural health monitoring. However, it has a drawback that it classifies data of an unlearned pattern as any of learned patterns. We propose a method to detect unlearned-damage-pattern data based on k-nearest neighbors algorithm and Welch’s t test. As input data of neural network, we used acceleration records acquired in shaking table test using steel frame specimen, which is a 1/3-scale model of a four-story steel structure and imitates structural damage with relaxed braces. The records were divided into one-second-long samples and used for training and verifying neural network. We extracted feature data in an output layer of the network and clarified that the data do not follow to a Gaussian distribution. Therefore, Anomaly index based on k-nearest neighbors algorithm is introduced to measure the non-similarity to learned pattern data. Using data of shaking table test of a steel frame structure, we verified that unlearned-damage-pattern data can be detected by Welch's t test.

Probability Distribution of Torsional Response Induced by Lateral Displacement and Inertial Force

Hiroki Yokoyama and Masayuki Kohiyama

Proceedings of the 29th European Safety and Reliability Conference, ESREL 2019 （Research Publishing, Singapore） 3224 - 3231 2019年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

In previous studies of torsional response, researchers considered that torsional vibration of building is caused by eccentric distribution of stiffness, damping, and mass of a structure, or spatially non-uniform ground motion input to a long or large base mat of a structure. However, we have discovered that the torque generated by horizontal displacement and perpendicular inertial force, which we call the Q–Delta effect, can cause torsional vibration. In order to investigate this effect, we considered a single finite-size mass-linear elastic shear and torsion spring model and derived the resonance condition with respect to a torsional response from the equation of motion. In this study, we discuss probability distribution of the induced torque and torsional displacement response to uncorrelated Gaussian white noise input ground acceleration in two translational directions. In the frequency domain, the power spectral density function of the torque induced by the Q–Delta effect is proportional to a convolution of two frequency response functions in two translational directions. In the time domain, the probability density function of the induced torque is the modified Bessel function of the second kind. Time-history response analysis was conducted to verify these theoretical results and to investigate the distribution of torsional response to Gaussian white noise input ground acceleration.

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Haruka Yokoyama, Hajime Iwai, and Masayuki Kohiyama

Proceedings of the 29th European Safety and Reliability Conference, ESREL 2019 （Research Publishing, Singapore） 3217 - 3223 2019年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

We propose a quantitative phase model to predict element waves of adjacent element faults to simulate ground motion using the stochastic Green's function method. We paired seismic records under the specified conditions of near-identical magnitude and hypocenter depth. To model the acceleration waveform similarities of the seismic record pair, a relationship between the mean value of Fourier amplitudes and an absolute value of Fourier phase difference was represented using a beta distribution. We then derived a regression formula of beta-distribution shape parameters with respect to the distance between the two hypocenters of each pair. Based on the proposed model, a seismic wave was synthesized, along with a calculated RMS error in acceleration response spectra between the synthesized wave and the observed record of the 2016 Kumamoto earthquake. It was confirmed that the proposed model decreased the error successfully.

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Update of control parameters for semi-actively controlled base-isolated building to improve seismic performance

Masayuki Kohiyama, Masashi Omura, Masaki Takahashi, Osamu Yoshida, and Koichi Nakatsuka

Japan Architectural Review （Wiley） 2 （ 3 ） 226 - 237 2019年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 2475-8876

The Sosokan building of Keio University located in Yokohama, Japan, is a base‐isolated building with a semi‐active control system. The semi‐active dampers’ damping coefficient is changed to best reproduce the optimal control force in linear‐quadratic‐gaussian control. However, the implemented control gain was calculated on the basis of the structural parameters applied at the design stage. In this study, we identified the building's actual structural parameters using observational records from the 2011 Tohoku earthquake. Using the updated structural model and 1000 simulated ground motions, we conducted a dynamic response analysis, which resulted in a fragility curve. Then, we evaluated the damage probability using the fragility curve and a seismic hazard curve. Finally, we determined the optimal control parameters to minimize the damage probability and used these parameters to implement the semi‐active control system.

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層間変形を低減する層間同調質量ダンパーの設計法とその検証実験

小檜山雅之，大村真史

構造工学論文集（日本建築学会） 65B 77 - 84 2019年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 09108033

An inter-story tuned mass damper (ISTMD) is a variant form of a tuned mass damper, which is placed between consecutive floors to suppress the resonant response of a structure. We derived design parameters of an ISTMD under ground excitation that minimize story deformation on the basis of the fixed-points theory. Then, a shaking table tests were conducted to investigate the performance of an ISTMD with derived parameters. The result showed that the ISTMD worked well to suppress the response around the resonance point and it reduced the displacement and maximum acceleration responses more effectively than an ordinary damper when the El Centro wave was input to the specimen.

Torsional response induced by lateral displacement and inertial force

Kohiyama M., Yokoyama H.

Frontiers in Built Environment （Frontiers in Built Environment） 4 （ 38 ） 1 - 12 2018年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 2297-3362

© 2018 Kohiyama and Yokoyama. Eccentric distribution of stiffness, damping, and mass of a structure, and spatially non-uniform ground motion input to a long or large base mat of a structure are well-known causes of torsional response. We have discovered that the torque generated by horizontal displacement and perpendicular inertial force, which we call the Q-Δ effect, can be a cause of torsional response. We formulated the equation of motion of a single finite-size mass-linear elastic shear and torsion spring model and clarified the resonance condition of the torsional response to sinusoidal ground acceleration. Time-history response analysis verified that the torsional response forms beat and the maximum torsional response of the simulation result agrees with that theoretically predicted. Further time-history response analysis conducted of white noise ground acceleration showed that even one-directional white noise ground acceleration can induce torsional response in a linear elastic system without any structural eccentricity.

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Update of Control Parameters of Semi-Actively Controlled Base-Isolated Building

Kohiyama, M., Omura, M., Takahashi, M., Yoshida, O., and Nakatsuka, K.

Proc. 7th World Conference on Structural Control and Monitoring 351 - 359 2018年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

The Sosokan university building has base isolation and a semi-active control system. The semi-active dampers’ damping coefficient is changed so as to best reproduce the optimal control force in linear-quadratic-Gaussian control. However, the implemented control gain was calculated based on the structural parameters at the design stage. In this study, we identify the building’s actual structural parameters by using observation records of the 2011 Tohoku earthquake. Dynamic response analysis is conducted by using the updated structural model and 1000 simulated ground motions. Then, the damage probability is evaluated using a fragility curve derived from the result of dynamic response analysis as well as a seismic hazard curve. Finally, the optimal control parameters are obtained to minimize the damage probability, and these parameters are implemented in the semi-active control system.

Nonlinear damping based semi-active building isolation system

Ho C., Zhu Y., Lang Z., Billings S., Kohiyama M., Wakayama S.

Journal of Sound and Vibration （Journal of Sound and Vibration） 424 302 - 317 2018年06月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 0022460X

© 2018 Elsevier Ltd Many buildings in Japan currently have a base-isolation system with a low stiffness that is designed to shift the natural frequency of the building below the frequencies of the ground motion due to earthquakes. However, the ground motion observed during the 2011 Tohoku earthquake contained strong long-period waves that lasted for a record length of 3 min. To provide a novel and better solution against the long-period waves while maintaining the performance of the standard isolation range, the exploitation of the characteristics of nonlinear damping is proposed in this paper. This is motivated by previous studies of the authors, which have demonstrated that nonlinear damping can achieve desired performance over both low and high frequency regions and the optimal nonlinear damping force can be realized by closed loop controlled semi-active dampers. Simulation results have shown strong vibration isolation performance on a building model with identified parameters and have indicated that nonlinear damping can achieve low acceleration transmissibilities round the structural natural frequency as well as the higher ground motion frequencies that have been frequently observed during most earthquakes in Japan. In addition, physical building model based laboratory experiments are also conducted, The results demonstrate the advantages of the proposed nonlinear damping technologies over both traditional linear damping and more advanced Linear-Quadratic Gaussian (LQG) feedback control which have been used in practice to address building isolation system design and implementation problems. In comparison with the tuned-mass damper and other active control methods, the proposed solution offers a more pragmatic, low-cost, robust and effective alternative that can be readily installed into the base-isolation system of most buildings.

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地区耐震化の検討を目的とした消火・延焼・避難の観点での街路網の評価

河西洋亮，小檜山雅之

日本地震工学会論文集（日本地震工学会） 18 （ 2 ） 35 - 50 2018年05月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

建物倒壊による道路閉塞は，地域住民の避難，消防機関による消火・救援活動等を阻害し，延焼による被害を拡大する要因ともなる．本論では消火確率・非延焼棟数比・避難達成率の3つの指標で，地域の防災力を評価する方法を提案する．指標の評価においては建物倒壊率，出火確率などをもとにモンテカルロ法を用いて行う．格子状道路と放射環状道路の2つの仮想地区に対し提案指標を評価した結果，提案指標が街路網の特徴を反映し地域の防災力を表現できることと地域の特徴を考慮して耐震補強計画の優先度を比較分析できることを確認した．

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強震動を受ける木造住宅の質量偏在と平面形状に起因した捩れ振動の動的解析による評価

岡一也，小檜山雅之

構造工学論文集（日本建築学会） 64B 479 - 492 2018年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 09108033

Time history response analysis was conducted to evaluate torsional response of wooden houses with eccentrically-located mass, such as balconies and solar power panels, under strong ground motion. Five kinds of two-story models were examined and the following findings were observed: (1) In the cases of models with a longer width in the east-west direction, a model with a living room on the first floor showed larger torsional response than that on the second floor because of difference in the amount of walls in the first story. (2) A model with a longer width in the north-south direction showed larger torsional response than that in the east-west direction because of larger eccentric distance. (3) A model with a double-height ceiling room had twice larger response than that without it. Thus, it is necessary to design houses with a double-height ceiling room with careful consideration of torsional response.

Seismic Fragility Function for Ceilings: A Formulation Using Upper Floor Response Acceleration

Kohiyama, M.

Proc. 12th International Conference on Structural Safety and Reliability （International Association for Structural Safety and Reliability） 1873 - 1881 2017年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 単著, 査読有り

Contribution of Corporate Social Responsibility to Post-Disaster Life Recovery of Employees

Dan, M. and Kohiyama, M.

Journal of Disaster Research （Fuji Technology Press） 12 （ 4 ） 811 - 821 2017年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

Corporate social responsibility (CSR) is now considered to be one of the most important activities for companies as it greatly affects both companies and local communities. This study analyzes the effects of corporate social responsibility activities on the life recovery of employees. A questionnaire survey on the Great East Japan Earthquake Disaster in Iwaki City (Fukushima, Japan) was conducted. Iwaki City was among the areas most severely affected by the disaster. The effect of CSR activities on the life recovery of employees was analyzed by structural equation modeling. Life recovery largely depended on health and human relationships. CSR activities related to these two factors, such as work–life balance and local community activities, increased the life recovery of employees. Companies have large resources for improving local community resilience and local communities can recover from a disaster in a timely and effective manner when companies provide appropriate assistance. This study reveals how companies can contribute to the recovery of local communities through their CSR activities.

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地震と雪の荷重組合せを考慮した動的解析に基づく鋼構造大スパン建物の被害確率評価

山﨑賢二，小檜山雅之

構造工学論文集（日本建築学会） 63B 83 - 89 2017年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

Recently, disasters due to concomitant hazards of earthquake and snow have been increasing in Japan. When engineers verify the structural safety of buildings in a heavy-snow region by means of structural calculation, a coefficient value of 0.35 is used for snow weight under load combination with earthquake with reference to Building Standard Law of Japan. This paper investigates the necessity of load combination of moderate earthquake and moderate snow. The fragility surface of a large span steel frame under seismic excitation and snow load is developed based on dynamic analysis. Two kinds of damage-related responses, the maximum stress of members and the maximum response acceleration of ceilings are examined. With respect to the maximum stress, the evaluated fragility surface and joint hazard surface of earthquake and snow suggest that additional consideration is required for load combination of moderate earthquake and moderate snow.

Seismic Risk Assessment of Wooden Structures near Faults Considering the Locational Uncertainty of Source Area Using the Non-Uniform Slip Model

Seikai, M., Nakahara, S., and Kohiyama, M.

Proc. 16th World Conference on Earthquake Engineering 2017年01月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

Although the magnitudes of inland earthquakes are smaller than those of earthquakes in subduction zones, they have caused catastrophic disasters in the past. Seismic damage to structures strongly depends on the geometric relationship between a fault and the structure itself, especially near a fault. In recent years, the locations and activities of inland active faults have been identified in Japan. However, the position of a rupture-starting point and rupture extent are uncertain. Together with this uncertainty, we have to consider the difference in the seismic performances of structures, upon which the extent of damage also depends. In this study, seismic ground motions near a fault were simulated with consideration of the above-mentioned uncertainty, and the geometric distribution of the damage probability of wooden structures near a fault was investigated. The effect of seismic performance was also investigated. First, the ground motion with directivity on an engineering bedrock was simulated with a non-uniform slip model of an earthquake-source fault using the stochastic Green’s function. Element seismic waves overtook the phases of neighboring waves. Then, a rupture-starting point was decided stochastically and we assumed that the location of the earthquake-source fault followed a uniform distribution in the possible range. Ground motion on the surface was created by inputting the ground motion into a surface-layer model composed of loam using the one-dimensional equivalent linear analysis. If the maximum shear strain was over 5% in the response analysis result, we trimmed the input waves to maintain their reliability. Wooden structures were modeled considering the restoring force characteristics in accordance with the criteria of three seismic grades. Time-history response analysis was carried out by inputting the ground motion to the building model. Binomial discrimination as to whether or not damage occurred was conducted on the basis of the maximum story drift angle of the building models. Using the results of binomial discrimination, fragility curves assuming a lognormal distribution were constructed for each site using a maximum-likelihood method. Here the peak ground velocity was used as a ground-motion intensity parameter. A stochastic model of earthquake occurrence time was defined in consideration of the uncertainty of the earthquake scale, assuming a stochastic model for the variation of the slip quantity of the earthquake-source fault. We used a Brownian passage time distribution for making these models. Hazard curves of the ground motion were evaluated by this probability model. Finally, the earthquake damage probability of wooden structures was calculated for each site based on the fragility curve and the hazard curve mentioned above. As a result, the influence of the geometric relationship between a fault and the wooden structures and the seismic performance on the earthquake damage probability was obtained. The damage probability of wooden structures was significantly higher in the vicinity of the center of the possible range of the earthquake-source fault. In the vicinity of the fault, earthquake damage probability was reduced more effectively by changing the seismic grade from 1 to 2 than from 0 to 1.

Relation Between CSR Activities and the Resilience of Local Communities in Iwaki City after the 2011 Tohoku Earthquake

Dan, M., Kohiyama, M., and Kiremidjian, A. S.

Proc. 16th World Conference on Earthquake Engineering 2017年01月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

The concept of resilience is widely used in the disaster management field. In the earthquake-engineering field, many studies have investigated the structural performance of buildings and seismic resilience in terms of performance-based earthquake engineering. However, there are a limited number of studies on the social aspects of resilience. This study focuses on social activities by private companies. A company’s social activity is termed as its Corporate Social Responsibility (CSR). Further, this study also focuses on the relationships between the resilience of a community and the companies’ CSR activities in a local area.
We conducted two questionnaire surveys for citizens and companies in Iwaki City, which suffered from the 2011 Tohoku earthquake. We hypothesized that social activities by companies would improve the resilience of the local community. In the questionnaire surveys, we set two types of respondents as follows: CSR staff of companies and citizens in the local areas. Using the questionnaire responses of the CSR staff, we analyzed characteristics of CSR activities using principal component analysis. Subsequently, using the local citizens’ responses, we compared the differences in their life recovery in terms of economic circumstances and social aspects.

Experimental Study of the Effectiveness of Semi-Actively Implemented Power-Law Damping on Suppressing the Seismic Response of a Base-Isolated Building

Dan, M., Omura, M., Nakamichi, F., Kohiyama, M., and Lang, Z.-Q.

Proc. 6th European Conference on Structural Control （European Association for the Control of Structures） 2016年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

This study focuses on verifying the effectiveness of the nonlinear power-law damping system on reduction of the vibration of base-isolated buildings with semi-actively implemented dampers over the ranges of resonance frequencies without causing detrimental effects over other frequency ranges. To verify the effectiveness of the proposed power-law damping system, shaking-table tests on a small-scale two-story physical building model are conducted. Random ground motions are used as the input excitations. The physical building model is equipped with a semi-active oil damper whose damping coefficient can be varied over four different values. This provides an effective mechanism for semi-actively implementing the power-law damping system. The shaking-table tests have demonstrated the effectiveness and robustness of the power-law damping and indicated that this can be a more practical solution to improving the performance of building base-isolation systems.

Shaking Table Tests of Cooperative Control between an Active Mass Damper for a Building and Semi-Active Damper for a Base-Isolated Floor Using a Small-Scale Specimen

Nakamichi, F. and Kohiyama, M.

Proc. 6th European Conference on Structural Control （European Association for the Control of Structures） 2016年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

To reduce the amount of earthquake damage, the effectiveness of cooperative control between two controllers (one for the building and another for the equipment) was verified using a shaking table test. We employed a Kalman filter and the linear quadratic Gaussian strategy to minimise the amount of damage under strong ground motions, and the two controllers share the quantities of the state variables of the building and equipment. A three-storey specimen, which comprise a building (the main system) with an active mass damper and a base-isolated floor (a subsystem) with a semi-active oil damper, represents a 15-storey building of a data centre on a real scale. As a result of the shaking table test, we confirmed that implementing cooperative control reduced the relative displacement between the main system and subsystem without increasing absolute acceleration.

Experimental Study on Application of Electro-Adhesive Gel Damper to Based-Isolated Building Using Small-Scale Specimen

Omura, M., Kohiyama, M., Kakinuma, Y., and Anzai, H.

Proc. 6th European Conference on Structural Control （European Association for the Control of Structures） 2016年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

Control methods for a semi-active damper using Electro-Adhesive Gel (EAG) are analysed. Modelling of an EAG damper is conducted based on approximation of the force-voltage relation obtained from experimental data. The performance of an EAG damper is evaluated by shaking-table tests of a two-story small-scale specimen. The specimen is designed to adjust the ratio between first and second natural periods to that of a target real-scale base-isolated building, and system parameters are identified based on vibration response under white noise excitation. An EAG damper is implemented to the base-isolation layer of the small-scale specimen. Acceleration sensors are attached to each layer to acquire response data. As an observer in a control system, a Kalman filter is employed, and for a controller, LQG strategy and disturbance accommodating control are advocated to apply the suitable input voltage to the EAG damper. The cost function of the LQG is formulated to suppress the acceleration response of the specimen. Experiments using other control methods, simulated nonlinear spring and simulated dashpot, are also conducted for comparison. With respect to the input excitation, scaled earthquake ground motion records are used. Based on the results of the shaking-table tests, we report the validity of the EAG damper and discuss about effective control methods.

セミアクティブ免震建物の被害確率を低減するスライディングモード制御の制御パラメータ設計

若山志津佳，小檜山雅之

日本地震工学会論文集（日本地震工学会） 16 （ 3 ） 75 - 93 2016年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

スライディングモード制御はパラメータ変動やモデルの不確かさに対して優れたロバスト性を持つ。しかし、複数の制御パラメータを要し、それらの設計法は確立されていない。本論文では、これらの制御パラメータを建物の供用期間における被害発生確率を最小化するよう決定する設計手順を提案する。セミアクティブ免震建物を対象に検討を行い、提案手法に基づきパラメータを決定した場合の被害確率と、従来の手順による一定の強さの設計用地震動に対する応答を最小化するようパラメータを決めた場合の被害確率を比較し、その差を明らかにする。

Finite-Element Analysis of Laminated Rubber Bearing of Building Frame under Seismic Excitation

Ohsaki, M., Miyamura, T., Kohiyama, M.,Yamashita, T., Yamamoto, M., and Nakamura, N.

Earthquake Engineering and Structural Dynamics （John Wiley & Sons） 44 （ 11 ） 1881 - 1898 2015年09月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

地震時における積層ゴム免震支承の大域的な変位と局所的な応力の応答を同時に分析するため、有限要素解析を行った。建物モデルの基礎部分に天然ゴム支承を取り付け、骨組部材と免震支承を六面体要素で離散化した。モデルの自由度は300万以上である。ゴムの材料特性はオグデンモデルで表し、建物は弾性応答を仮定した。天然ゴムの非圧縮性と硬化特性を精度よくシミュレートすることができ、地震時の免震支承の変形と応力分布を有限要素解析により評価することができた。

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Shaking Table Experiment of Fault-Tolerant Seismic Vibration Control of a Building Based on Sensor Reliability

Tanaka, S. and Kohiyama, M.

Proc. 12th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering 1 - 7 2015年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

センサ故障が生じても連続的に振動制御性能を保証するため，カルマンフィルタとセンサの信頼度パラメタを用いた補償法を提案した。提案手法の有効性を検証するため，アクティブマスダンパを有する15階建て建物の縮小モデルである３層試験体を用い，震動台実験を行った。センサ故障を模擬した試験の結果，提案手法を用いない場合と比べて，層間変形角と絶対加速度応答を低減できることを確認した。

Maximum Response Estimation of a Mid-Story Isolated Building Based on Complex Complete Quadratic Combination Method Considering Mode-Dependent Peak Factors

Ishizawa, Y. and Kohiyama, M.

Theoretical and Applied Mechanics Japan （National Committee for IUTAM, Science Council of Japan） 63 67-79 2015年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

一自由度系の応答の最大値と標準偏差の比で定義されるピークファクタの理論的な解析を行った。固有円振動数、減衰係数、地震動の継続時間を用いたピークファクタの公式を構築し、多自由度系の各モードのピークファクタを推定した。これらのモードに依存したピークファクタを用い、非古典的減衰モデルの最大応答加速度の推定を行えるよう、既往の複素完全二次結合法を改良した。白色雑音地動を受ける中間層免震建物の応答を解析し、改良公式が多くのケースでよい推定値を与えることを確認した。

Optimization of member sections of a tensegrity structure considering large displacements during an earthquake

Miura, Y. and Kohiyama, M.

Proc. IASS WORKING GROUPS 12 + 18 International Colloquium 2015 "Bio-based and Bio-inspired Environmentally Compatible Structures" （International Association for Shell and Spatial Structure） 1 - 8 2015年04月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

地震時の大変位を考慮しテンセグリティ構造における最大変位応答を最小化する方法を、断面積を設計変数として提案した。テンセグリティ構造の研究は自己釣合形状解析の研究は多数あるものの、大変位を考慮した最適化および動的解析は、提案されていない。しかし、非線形性の高いテンセグリティ構造の実用化を目指すにあたり、これらの要素は考慮すべきである。そこで本研究では、周囲の建物への衝突被害を少なくするため、変位応答を最小化する問題を設定した。また、テンセグリティ構造の最小ユニットの部材断面積最適化において、最適解のモード形状を分析した。

Vibration characteristics change of a base-isolated building with semi-active dampers before, during, and after the 2011 Great East Japan earthquake

Dan, M., Ishizawa, Y., Tanaka, S., Nakahara, S., Wakayama, S., and Kohiyama, M.

Earthquakes and Structures （Techno Press） 8 （ 4 ） 889 - 913 2015年04月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 2092-7622

東日本大地震の本震を含む複数の地震観測記録を用いてセミアクティブ免震建物の構造振動特性の分析を行った。固有振動数・減衰係数の長期的・短期的変化を分析し，本震の後に上部構造の固有振動数がわずかに減少していることを確認した。また，本震発生中には1次・2次の固有振動数で異なる変化をすることを確認した。さらに，セミアクティブ制御の有無による変化を分析したが，滑り摩擦の影響が大きかったため，明確な差異は確認されなかった。

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Detailed Finite Element Analysis of Full-scale Four-story Steel Frame Structure subjected to Consecutive Ground Motions

Tagawa, H., Miyamura, T., Yamashita, T., Kohiyama, M., and Ohsaki, M.

International Journal of High-Rise Buildings （Council on Tall Buildings and Urban Habitat） 4 （ 1 ） 65 - 73 2015年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

1995年兵庫県南部地震のJR鷹取波の60%加振と100%加振を連続して受ける4層鋼構造建物の詳細有限要素解析を数値振動台を用いて行った。4層鋼構造建物の震動台実験は防災科学技術研究所において2007年に実施された。60%加振時における全体的なせん断変形の挙動や100%加振時における1階柱の局所的な座屈による層崩壊の挙動を解析で再現した。層間変位応答は100%単独加振よりも60%・100%連続加振のほうがやや小さい結果となった。

Fault-Tolerant Seismic Vibration Control of a Building with Sensor Reliability Evaluated by the Kalman Filter

Tanaka, S. and Kohiyama, M.

Life-Cycle of Structural Systems: Design, Assessment, Maintenance and Management （CRC Press） 1140 - 1146 2014年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

強震動は制震システムのセンサやケーブルを損傷しうる。大きな地震動においても制震性能を保証するため、冗長性を持ち、測定誤差や状態量の推定精度の悪化に耐えうる振動制御システムを提案した。センサの精度を監視するため、状態量の推定精度を定量化した信頼性パラメータを導入した。これを用い、建物の地震応答を低減し、冗長性とロバスト性を持った振動制御システムとするため、線形二次ガウス型制御理論に基づく新たなアルゴリズムを設計した。

マルコフ連鎖モンテカルロ法による避難者の孤立確率に基づいた住宅耐震補強の優先順位の評価

戸髙正義，小檜山雅之

日本地震工学会論文集（日本地震工学会） 14 （ 5 ） 19 - 30 2014年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

地区耐震化を支援するために、住宅の耐震補強効果を定量的に評価する手法を提案した。地震発生後には建物倒壊により道路閉塞が生じうる。本研究ではこの閉塞により孤立する避難者の数に注目して評価地域内の住宅に耐震補強の優先順位を評価した。指標には耐震化前後での評価地域内の避難不能者の合計人数の差を用いた。また、マルコフ連鎖モンテカルロ法を適用することで道路閉塞状況の抽出方法を改良した。提案手法では、震度6強の地震動を想定した際に耐震補強の優先順位を効果的に示すことができる。

繰り返し載荷を受ける合成梁の詳細有限要素解析

山下拓三，大崎純，小檜山雅之，宮村倫司，張景耀，田川浩之

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 79 （ 704 ） 1481 - 1490 2014年10月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

鋼構造骨組の構成要素である合成梁および合成梁からスラブを除いた純鉄骨を，ソリッド要素を用いた詳細有限要素モデルとしてモデル化することにより，部材実験の静的繰り返し載荷の下での非線形挙動の再現を試みた。その結果，純鉄骨モデル，合成梁モデルとも概ね実験の挙動を追跡できることを示した。また，柱とスラブの接触など局所的な現象が合成梁の挙動に与える影響を考察した。

Optimal management of public real estate under seismic risk using real option approach

Dan, M. and Kohiyama, M.

Proc. 3rd International Conference on Urban Disaster Reduction （Earthquake Engineering Research Institute） 1 - 4 2014年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

公的不動産の最適な管理計画を導出するため，地震リスクを考慮したリアルオプション法を用いた最適化手法を提案した。地震リスクをリアルオプションにおける将来の不確実性と考えることで，地震被害を低減し，プロジェクト価値を最大化する計画を導出できた。また，提案手法の有効性を検証するために，教育施設の耐震改修事業を対象としたシミュレーションを行い，地震被害を低減し，プロジェクト価値を最大化する計画を導出できることを示した。

Finite element analysis of damping mechanism of autoclaved lightweight aerated concrete panels for exterior walls of steel structures

Kohiyama, M., Ohsaki, M., Miyamura, T., and Yamashita, T.

Proc. 11th World Congress on Computational Mechanics 2229 - 2236 2014年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

建物の減衰モデルの改良に向けて、軽量コンクリート(ALC)パネル外壁の力学的挙動をソフトウェアE-Simulatorを用い分析した。防災科学技術研究所E-Defenseの実大４層鋼構造建物震動台実験に関連したロッキング構法ALCパネル外壁の要素実験を再現するため、試験体と加力装置をソリッド要素、剛体梁、線形拘束式でモデル化した。変形角0.02 radまでの静的漸増振幅交番載荷のシミュレーションを行った。ALCパネルの塑性変形と摩擦によるエネルギー消費が変形角0.015 radを超えると顕著に増大することを確認した。

Vibration Controller Design of a Building–Equipment System Based on the Seismic Damage Risk

Kohiyama, M. and Ito, T.

Proc. 6th World Conference on Structural Control and Monitoring 2014年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

建物－設備連成系の地震被害を低減するため、制震装置のパラメータ設計の枠組みを検討した。供用期間の被害発生確率の最小化に基づく繰り返し計算によって準最適解を導出する方法を提案した。2階と15階にサーバーが設置され、最上階に制震装置を有する15階建てデータセンター建物のモデルを用い、提案手法の有効性を検証した。その結果、数回の繰り返し計算で準最適解が得られることを確認した。

Simultaneous Optimization of Structural Shape and Control System of Large-Scale Space Frame Based on Sine Wave Inputs

Dan, M. and Kohiyama, M.

International Journal of Safety and Security Engineering 4 （ 2 ） 164-178 2014年06月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 2041-9031

同調質量ダンパー(TMD)を有する大空間構造物の形状・制御系の同時最適設計手法を提案した。目的関数はサイン波入力に対する構造物の最大絶対加速度応答により定義される。また，設計意図を考慮するため，最適形状と初期形状の差異を制約とする。非対称ヴォールト構造物に本手法を適用し有効性を検証した結果，最適形状ではサイン波入力だけでなく様々な周期の地震動に対する最大絶対加速度応答が低減できた。また，TMDにより初期形状に近い形状で応答を低減できることが確認できた。

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A Robust Decentralized Control Method Based on Dimensionless Parameters with Practical Performance Criterion for Building Structures under Seismic Excitations

Giron, N. and Kohiyama, M.

Structural Control and Health Monitoring （John Wiley & Sons, Inc.） 21 （ 6 ） 907 - 925 2014年06月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 1545-2263

建物の振動を低減するロバスト分散制御法をリャプノフ関数に基づき構築した。柔軟な制御設計を可能にする無次元化パラメータを導入し制御則を構成した。また、フィードバックゲインが有限となるセミアクティブ制御に適した表現を提案した。制御力配置行列が正則である系に対し、性能を解析的に証明し実用的な性能クライテリアを導いた。一自由度系の例に対し、各パラメータが及ぼす影響、クライテリアの有効性、構造パラメータの不確定性に対するロバスト性を検討した。また、二自由度系に対し、制御系設計を行い、その性能の分析を行った。高層建物の縮小試験体の振動台実験を行い、提案手法の有効性を確認した。

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LQG design scheme for multiple vibration controllers in a data center facility

Kohiyama, M. and Yoshida, M.

Earthquakes and Structures （Techno Press） 6 （ 3 ） 281 - 300 2014年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 2092-7622

制振装置付き免震床上にコンピューターサーバーが設置された、最上層に制振装置を有するデータセンターの制御パラメータ設計法を提案した。制御目的は、地震時においてもサーバーの動作を継続するため、サーバーの加速度と免震床の変位の低減とした。線形弾性モデルを構築し、線形二次ガウシアン(LQG)制御の評価関数を定式化した。制御パラメータと地震応答の関係を分析し、得られた知見をもとに、建物とサーバーの双方の応答を効果的に低減するパラメータ設計法を構築した。

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ロボットを用いた効果的な屋内避難誘導のための被験者実験に基づくエージェントモデル

小檜山雅之，金子みなみ

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 22 ） 1 - 10 2014年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

屋内におけるロボットを用いた避難誘導について、被験者実験を行い検討した。実験の結果、ロボットによる誘導の有効性が確認された。実験における測定データに基づき、歩行速度や避難路選択にかかる時間の確率分布を考慮したエージェントモデルを構築し、複雑な廊下を持った建物内の避難シミュレーションを行った。エージェントシミュレーションにより、効果的に避難誘導できるロボットの位置を求めることができることを示した。

数値震動台を用いたALCパネルの角部接触の有限要素解析

小檜山雅之，大崎純，宮村倫司，山下拓三

構造工学論文集（日本建築学会） 60B 463 - 470 2014年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

軽量コンクリートパネル外壁の力学的挙動を有限要素解析により分析した。外壁ロッキング構法の試験体をソリッド要素，剛体梁要素，線形拘束式を用いてモデル化した。数値震動台（防災科学技術研究所で開発中の有限要素解析ソフトウェア）を用いて，変形角1/50radまでの静的漸増振幅交番載荷のシミュレーションを行った。Oボルト周辺と，受けアングルに接触するパネルの角部でコンクリートパネルが塑性変形しエネルギーが吸収される様子を詳細に分析した。

System identification and control improvement of a semi-active-controlled base-isolated building using the records of the 2011 Great East Japan Earthquake

Dan, M. and Kohiyama, M.

Safety, Reliability, Risk and Life-Cycle Performance of Structures and Infrastructures （Taylor & Francis Group, London） 3841-3847 2013年12月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

慶應義塾大学矢上キャンパスの建物である創想館の制震システムの性能向上を目的として，地震観測記録を用いたシステム同定を行った。地震応答解析の結果，同定されたパラメータを用いて制御系設計をした場合，設計当初のパラメータを用いた場合よりも最大で4%程度の制御性能の向上が確認できた。しかし，制御性能は十分に高いとはいえず，一層の性能向上を目指すために他の制御手法を検討する必要がある。

Prediction of maximum control force of PD-controlled system under stationary white noise

Kohiyama, M.

Safety, Reliability, Risk and Life-Cycle Performance of Structures and Infrastructures （Taylor & Francis Group, London） 3871-3878 2013年12月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 単著, 査読有り

PD制御系について白色雑音下の最大制御力の予測式を提案した。まず、変位と速度応答の一次結合で表される応答の最大値を固有値解析結果から導く方法を定式化した。次に、全層にアクティブブレースを有する3階建て建物と25階建て建物の2つのモデルについて、提案式の推定値を時刻歴応答解析の結果と比較し精度を検討した。入力地震動は白色雑音地動と設計用入力地震動をそれぞれ100波用いた。白色雑音下では絶対加速度で一部10%を超える誤差が生じるものの、層間変形と制御力では誤差は10%以下で、設計用入力地震動下でも25階建て建物モデルではいずれの応答も誤差が10%以下であることが確認された。

Seismic vibration control of a building considering fragility curves of accommodated computer servers

Ito, T. and Kohiyama, M.

Safety, Reliability, Risk and Life-Cycle Performance of Structures and Infrastructures （Taylor & Francis Group, London） 3857-3862 2013年12月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

設備機器の転倒や振動による機能障害は，地震時の深刻な被害の一つである。本研究では，データセンターのサーバーの損傷をその一例として，その被害を低減する建物の最適制御について検討した。まず，典型的なデータセンターとして，制震装置を伴う鉄骨造建物を考え，免震台およびサーバーとの連成系モデルを構築した。次に，時刻歴応答解析によって，サーバー，免震台の応答を求め，フラジリティ評価を行った。最後に，設備機器の被害低減に向けた制御器のパラメータ決定手法について提案した。

Evaluation of Seismic Retrofitting Effectiveness for District Evacuation Safety Based on Evacuees' Isolation Probability by Using Markov Chain Monte Carlo Method

Todaka, M. and Kohiyama, M.

Proc. 2nd JAEE International Symposium （Japan Association for Earthquake Engineering） 2013年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

住宅の耐震補強の効果を避難安全性の観点で評価する新たな定量的評価法を提案した。地震時，倒壊した住宅の瓦礫で道路が閉塞することにより住民が避難できず孤立してしまう確率に基づいて耐震補強する住宅の優先順位を評価した。マルコフ連鎖モンテカルロ法を用い，サンプル抽出法を改善した。また，耐震補強前後の孤立避難者数の期待値の差を取った新たな指標を導入した。

Seismic Vibration Control of a Multi-Story Building Considering Damage Risk of Accommodated Computer Servers

Ito, T. and Kohiyama, M.

MJIIT-JUC Joint International Symposium 2013年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

建物の機能停止は地震動による深刻な影響の一つである。データセンター内のコンピューターサーバーに関し，被害を軽減する建物の線形最適制御法について検討を行った。まず，建物最上層にアクティブ制御装置を備え，免震床上にサーバーが設置された建物モデルを構築した。次に，模擬地震動をモデルに入力し，最大応答を求め，サーバーのフラジリティ曲線を評価した。そして，異なる階に設置されたサーバーについて，被害リスクを低減することができる制御パラメータを明らかにした。

LQG Design Scheme for Multiple Vibration Controllers in a Building–Equipment System Considering the Maximum Control Force

Kohiyama, M. and Yoshida, M.

the 2013 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics 1229-1236 2013年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

制震装置を建物と免震床の双方に持つデータセンターを想定し、制御スキームと制御パラメータを決定する方法を提案する。地震時もコンピューターサーバーのオペレーションを継続するため、サーバーの加速度と免震床の変位を低減することを目的とする。線形弾性モデルと線形二次ガウシアン制御の評価関数を構築し、制御パラメータと応答の関係を分析した。その結果、提案手法が建物とサーバーの両方の応答を最小化するパラメータを導くことができるのを確認した。

多分野をつなぐ性能設計

小檜山雅之

2013年度日本建築学会大会（北海道）構造部門（荷重）パネルディスカッション資料「建築物の性能設計・再考―想定外事象も踏まえて」（日本建築学会） 15-20 2013年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 単著

設備や非構造部材の被害を低減するためには設計者・技術者間のコミュニケーションが不可欠である。人命保護などの要求性能にはサブ性能のヒエラルキーが存在しており、役割分担と協調のため、性能というコンセプトで展開される技術コミュニケーションが作り手側に求められる。また、構造設計者は、利害関係者の要望を吸い上げ、安全性能を具体化し実現するプロセスにより積極的に関わるべきである。従来の耐震設計などの性能チェックにとどまらず、多分野と連携し、居住性や事業継続性など建築主や社会のニーズに応えた建物を実現する性能設計の普及を期待する。

Optimal stiffness distribution of mid-storey-isolated buildings considering storey drift and floor acceleration response

Kohiyama, M. and Takano, K.

Earthquake Resistant Engineering Structures IX, Brebbia, C.A. and Hernández, S. eds. (9th World Conference on Earthquake Resistant Engineering Structures) （WIT Press, Southampton, UK / University of A Coruña, Spain and Wessex Institute of Technology, UK） 10 191-202 2013年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

中間層免震建物の白色雑音外乱における層間変形と床応答加速度を予測するため、複素モード合成と一自由度系の周波数応答に基づく応答予測式を提案した。時刻歴応答解析の結果と比較したところ、予測式は過減衰モードを含む系でも高い精度を有することが確認された。予測式と遺伝的アルゴリズムを用いた中間層免震建物の最適化手法を提案し、最適解では各種応答を許容範囲内に収めながら、加速度応答を低減できることが示された。

Simultaneous optimization of structural shape and control system of large-scale space frame

Dan, M. and Kohiyama, M.

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

体育館の屋根などの大空間建築の構造形状と制御系を遺伝的アルゴリズムを用いて設計する同時最適設計手法を提案した。本研究では，避難施設として指定される学校の体育館などを対象とし，天井落下被害を低減させるために，絶対加速度応答の低減を目的とした。また，制御系としてコストの低いパッシブ制震である同調質量ダンパーを用いた。提案手法により，設計者の望む形状でありかつ地震応答が小さい形状を得ることができた。

Dynamic collapse analysis of four-story steel frame using E-Simulator

Miyamura, T., Ohsaki, M., Yamashita, T., Isobe, D., and Kohiyama, M.

4th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering (COMPDYN 2013) （European Community on Computational Methods in Applied Sciences and International Association for Computational Mechanics） 12 2013年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

4層鋼構造骨組をソリッド要素でモデル化し、防災科学技術研究所E-ディフェンスで開発中の数値震動台により動的崩壊解析を行った。解析コード・解析結果の検証・確認をE-ディフェンスで行われた実大試験体実験の結果との比較により行った。1995年兵庫県南部地震のJR鷹取観測記録の60%と100%加振波の地震応答解析を行ったところ、第1層の層せん断力と層間変形角は良好に一致した。また、塑性座屈による骨組の全体応答と局部の変形がシミュレーションで再現できることを確認した。

High-precision finite-element analysis of rubber bearing for base-isolation of building structures

Ohsaki, M., Miyamura, T., Kohiyama, M., Yamashita, T., Yamamoto, M., and, Nakamura, N.

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

免震構造骨組の地震応答解析を行った。鉄筋コンクリート骨組と積層ゴム免震支承は6面体有限要素に分割しモデル化した。ゴムの材料特性にはOgdenモデルを用い、骨組は弾性応答を仮定した。モデルの自由度は300万以上で、地震応答解析は防災科学技術研究所Eディフェンスで開発中のEシミュレーターを用いた。シミュレーションにより全体・局部両方の応答が高い精度で評価できることを示した。

地震時における建物機能維持を目的とした振動制御の二次形式評価関数の設計法

三浦奈々子，小檜山雅之

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 78 （ 687 ） 923-929 2013年05月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

地震後も医療サービスや生産活動、居住といった建物の機能を保持することは重要である。これまで様々な制震装置が発明され建物に導入されている。本論では制御力の上限がある条件のもと、制御効果を最大化するため、与えられた制御目的に基づき評価関数を構築する手法を提案する。提案手法は要求性能水準を用い制御目的を無次元量で表す。提案手法の有効性は時刻歴応答解析により確認された。

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非線形応答を考慮した屋内露出配管用メカニカル継手の数値解析モデル

木下郁，小檜山雅之，大沢雅之，川口忍

構造工学論文集（日本建築学会） 59B 119-126 2013年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

屋内ガス配管用機械式継手の数値解析モデルを曲げ実験・震動台実験の結果に基づき2種類構築した。まず，硬化型特性を持つバイリニアばね・線形弾性ばね複合モデルを構築した。次に，Ozdemirモデル・線形ばね・ギャップクロージングばねに基づき非線形のヒステリシス特性を持つばねを構築した。震動台実験を再現する時刻歴応答解析を行い，モデルの妥当性の評価を行ったところ，後者のモデルは応答レベルが小さい場合に良好に実験を再現することを確認した。

最上層に制振装置を有する建物・エレベータ連成系の地震応答制御に関する振動台実験

渡邉啓介，三浦奈々子，小檜山雅之，髙橋正樹

構造工学論文集（日本建築学会） 59B 339-348 2013年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

近年報告されているエレベータロープの地震被害を低減するため、アクティブマスダンパー(AMD)や連結制振などの建物用の制振装置を用いた制御手法を提案した。提案手法は建物とロープの両方の安全確保を目標とした線形二次ガウシアン制御に基づいている。提案手法の有効性を実証するため、超高層建物の縮小モデルであるアルミ製の4層試験体を用いた実験を行った。エレベータロープは銅の薄板でモデル化し、AMDを試験体の最上層に設置した。震動台実験を行った結果、提案手法はエレベータロープの応答を低減することを確認した。

PD制御アクティブブレースを有する多層建物の設計用応答スペクトルを用いた構造系・制御系の同時最適化

小檜山雅之, 堀口知宏

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 78 （ 683 ） 71-80 2013年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

PD制御アクティブブレースを有する多層建物に対する構造・制御系の同時最適化手法を提案する。提案手法は地動の考慮に設計用応答スペクトルを用い，構造系の最大応答と制御装置の最大出力の評価に複素完全二次結合法を拡張した方法を使用する。ここで，設計用応答スペクトルは等価非制御系の減衰定数の範囲を考慮し近似曲面で定義する。目的関数は，初期投資の建設費として構造部材の総量（構造系のコスト）およびアクチュエータの最大出力の総和（制御系のコスト）で記述する。また，目標性能は層間変形角および絶対加速度応答で記述し，これらの物理量の最大値に関する不等式制約条件を与える。設計変数は各層の剛性とPD制御ゲイン係数とし，多目的最適化問題に対するPareto最適解を遺伝的アルゴリズムにより数値的に算出する。提案手法を3層建物モデルに適用し，Pareto最適解の特徴を詳細に分析した。

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Evaluation Method of Seismic Safety of Interior Piping Using Single-Axis Shake-Table Test and Finite Element Analysis

Ohsawa, M., Kawaguchi, S., Atarashiya, Y., Nakakomi, A., Kinoshita, K., and Kohiyama, M.

15th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 2012年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

屋内ガス配管の数値解析モデルを構築するため、配管試験体による震動台実験を実施した。また、震動台実験と同様の支持条件により静的曲げ実験を行い、配管固定治具、自重支持材、機械式継手の力学的特性を明らかにした。機械式継手を持つ試験体と持たない試験体について、単純化した有限要素モデルを構築し解析を行った。建物応答波が入力したときの管の応答に関し、解析結果と震動台実験の結果はおおむね一致することを確認した。したがって、本研究で提案する解析モデルの構築・評価の枠組みは、屋内ガス配管の耐震性評価に妥当であると示唆される。

Health Disturbance of Residents in Houses Tilted Due to Liquefaction during the Great East Japan Earthquake

Kohiyama, M. and Keino, C.

15th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 2012年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

2011年東北地方太平洋沖地震では日本国内の広い範囲で地盤の液状化が発生した。特に、関東地方の埋立地では、住宅の被害が顕著であった。液状化により傾いた家の住民には健康被害を訴えるものもあった。本論文では千葉市美浜区で行った住民へのアンケート調査の結果を報告した。調査項目は、建物の特性、地震被害、健康障害等である。調査結果より、液状化に起因する建物の傾斜角に関する健康障害発生の確率モデルを構築した。傾斜角が0.013radを超えると、健康障害を訴える確率が顕著に高くなることが明らかとなった。

Comparative Study Between Centralized and Decentralized LQR Controls of a Building-Elevator System

Yoshida, M., Kohiyama, M., and Takahashi, M.

15th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 2012年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

建物と建物内の設備の両方が制振装置を備えるとき、設備の制御装置は建物の挙動を、建物の制御装置は設備の挙動を考慮すべきである。まず、制御装置間で通信する状態変数の量と制御目的の種別にしたがって制御方式の分類を行った。次に、LQR制御による制振装置の場合について、エレベータを有する超高層建物の地震応答を分析し、分類を行った制御方式間で制御性能の比較を行った。その結果、層間変形角とエレベータロ０ぷの応答波全状態量を通信したときに最もよく応答を低減したが、一部の状態量を通信した場合でも十分に応答を低減できることが分かった。

Vibration Reduction of a Building-Elevator System Considering the Intensity of Earthquake Excitation

Miura, N. and Kohiyama, M.

15th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 2012年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

上限のある制御力を有効活用できるよう、建物・エレベータ連成系に対し、可変フィードバック制御則に基づく制御方法を提案した。提案手法は適切に制御目的を選択し、地動の強さと建物応答のレベルを考慮して制御力の飽和を防ぐ。制御力の飽和防止に際しては、最大必要制御力を地動加速度を用いSRSS法により推定する。提案手法の有効性は時刻歴応答解析により検証を行った。解析では東北地方太平洋沖地震の長周期地震動の記録と最大速度25cm/sの模擬地震動100波とそのスケーリング波300波を用いた。

実践的な性能設計／地震リスクマネジメント，2011年度日本建築学会大会（北陸）構造部門（荷重）パネルディスカッション

小檜山雅之

建築雑誌（日本建築学会） 127 （ 1635 ） 22-24 2012年09月

研究論文（学術雑誌）, 単著

High-precision FE-analysis for global and local elastoplastic responses of building frames

Ohsaki, M., Kohiyama, M., Miyamura, T., Yamashita, T., and Akiba, H.

International Symposium on Reliability Engineering and Risk Management 2012 （Kanagawa University, Tongji University, Central South University and the International Association of Structural Safety and Reliability） 561 - 566 2012年08月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

高精度有限要素解析により合成梁の効果を考慮した鋼構造骨組の全体・局所応答の両方をシミュレーションした。まず，地震動を受ける4層骨組に対して詳細解析を行った。鋼材は，降伏棚を再現できる区分線形複合硬化則でモデル化した。次に柱で支えられた合成梁の静的繰り返し載荷実験をシミュレーションし，床スラブと柱の接触に伴う非対称な挙動が良好に再現できることを確認した。

Influence of the number of samples of simulated earthquake motions on accuracy of seismic risk assessment of a two-story house

Watanabe, T. and Kohiyama, M.

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

入力地震動数と建物地震被害リスクの精度の間の関係について，動的解析に基づく手法とハザード曲線・フラジリティ曲線に基づく手法の2つに関し分析を行った。まず，マグニチュード・震源距離・震源深さの組合せの各ケースについて，1000波の模擬地震動を作成した。次に，モンテカルロシミュレーションを行い，2階建て木造建物の地震被害を評価した。限定数の解析結果を用い，上記の2通りの手法で30年間の被害発生確率を計算した。その結果，2手法とも同数の入力波で同程度の精度となることを確認した。

Simultaneous optimization of structure and control under seismic excitation uncertainties with unified cost function

Giron, N. and Kohiyama, M.

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

地震動を受ける鉄筋コンクリート造建物の制御と構造の同時最適化手法の提案を行った。設計変数は各層の剛性，制御装置の位置，スライディングモード制御パラメータで，目的関数であるライフサイクルコストは，初期費用，修復費用からなる。最適化には遺伝的アルゴリズムとネルダー・ミード法を用いた。入力地震動は模擬地震動を用い，非線形時刻歴応答解析により修復費用を推定した。4層建物モデルを用い，提案手法の有効性を確認した。

Study on Performance of Semi-Active Base-Isolation System Using Earthquake Observation Records

Nagashima, I., Maseki, R., Shinozaki, Y., Toyama, J., and Kohiyama, M.

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

11階建て大学校舎ならびに26階建て超高層建物（それぞれ2005年4月と2008年2月に竣工）にセミアクティブ免震システムを適用した。免震層の層間変位を比較的小さく保ちつつ加速度応答を低減するため，双線形最適制御理論に基づき減衰力の時間遅れを考慮したスライディングモード制御を設計した。大地震時にもシステムの高い信頼性を確保するため，装置の故障を検知するモニタリング装置を導入した。2011年東北地方太平洋沖地震の観測記録と疑似三次元モデルを用いたシミュレーションによりシステムの性能を検証し，セミアクティブ制御の信頼性と性能を明らかにした。

線形2次レギュレータを用いた建物・エレベータロープの分散協調制御手法の比較

吉田美奈子，小檜山雅之

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 77 （ 675 ） 705-714 2012年05月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

地震時の建物内の設備の振動は建物の揺れに依存するため，損傷を避けたい設備に制振装置を導入する場合，建物の揺れや建物の制振装置の挙動を考慮しつつ制御する必要がある。本研究では，まず建物と設備の両方に制振装置がある場合の制御手法を，装置間の通信で共有する状態量の量と制御目的により分類した。次に，超高層建物に設置されたエレベータを対象とし，分類した制御手法の間で性能を比較する解析を行った。建物の振動抑制を制御目的としたときは各層の層間変形角を，エレベータロープの振動抑制を制御目的としたときは建物・ロープ間距離を対象として評価関数を設定した。制御力の決定には線形2次レギュレータ理論を用いた。地震観測記録や模擬地震動を入力し時刻歴応答解析を行ったところ，応答最大値や2乗積分値の評価指標は，共有する状態量が少なくても十分に低減できることを確認した。

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性能設計を目的とした線形二次レギュレータで制御される一質点系建物の構造系・制御系の同時最適化

堀口知宏，小檜山雅之

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 77 （ 675 ） 715-722 2012年05月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

線形二次レギュレータ（LQR）理論に基づく制震装置を付加した一質点系建築構造物を対象に，性能設計実現のための構造系・制御系の同時最適化を定式化した。仮想の伝統木造社寺建築物に対し，稀に発生する地震動に対する躯体損傷および仏像転倒防止を目的とした耐震改修の例題に適用した。設計変数は付加するパッシブブレースの剛性，およびLQRの制御則を決定する重み係数とし，最大応答と最大制御力の評価には減衰補正係数により補正した設計用応答スペクトルを用いた。目的関数は，付加剛性と最大制御力の線形和で表される耐震改修のコストとし，遺伝的アルゴリズムを用いて最適化を行った。その結果，制御装置のみによる補強の場合と比較して少ないコストで要求される耐震性能を実現する設計解を求められることが確認された。また，提案手法で得られた最適解に対して時刻歴応答解析を行い，模擬地震動に対する応答性能の特性を明らかにした。

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Study on Performance of Semi-Active Base-Isolation System Using Earthquake Observation Records

Nagashima, I., Maseki, R., Shinozaki, Y., Toyama, J., and Kohiyama, M.

Proc. 9th International Conference on Urban Earthquake Engineering & 4th Asia Conference on Earthquake Engineering Joint Conference （the Center for Urban Earthquake Engineering, Tokyo Institute of Technology） 1769 - 1775 2012年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

A semi-active base-isolation system using semi-active hydraulic dampers was installed in an 11-story university building and a 26-story super high-rise building that were completed in Tokyo in April 2005 and February 2008, respectively. Sliding mode control considering the time lag of the damper force was designed based on a bilinear optimal control theory to reduce the acceleration response of the buildings, while keeping the deformation of the isolation story relatively small. A monitoring system was also applied to detect the malfunctions of the whole system, including the computer, the sensors, the electromagnetic valves of the dampers, etc. The monitoring system helps the semi-active base-isolation system to be certified as highly reliable system that offers continued control even in the event of a major earthquake.
This paper discusses the performance verification of the semi-active base isolation system through earthquake observation records. Seismic response analyses using a pseudo three-dimensional model of the buildings were also conducted to simulate the responses observed in the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake. The reliability and performance of the semi-active control was thereby clarified.

Experimental Research of Seismic Response Control of Building-Elevator System Using Linear Quadratic Gaussian Controller

Watanabe, K., Miura, N., Kohiyama, M., and Takahashi, M.

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

超高層建物のエレベータロープ地震被害を低減するため，アクティブマスダンパーで振動抑制する手法を提案した。制御則は線形二次レギュレータを用いており，建物とロープの応答の両方を低減する。超高層建物の４層縮小試験体モデルを，骨組みをアルミニウム，ロープを銅板で製作し，振動制御実験を行った。その結果，最上層に搭載したアクティブマスダンパーでロープの応答を効果的に低減できることを確認した。

Vibration Control Method for a Building Structure-Equipment System to Reduce Both Structural and Functional Damages

Miura, N. and Kohiyama, M.

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

建物機能を地震後も継続するためには，建物だけでなく建物内の機器も守る必要がある。本研究では，建物と機器の両方に振動制御装置がある場合について，制御方法の検討を行った。まず，建物と機器双方の設計目標に従って制御用評価関数を作成する方法を提案した。次に，提案手法に基づき，集中制御と分散制御の２通りについて，制御設計を行った。最後に，２つの制御方法について応答低減効果を時刻歴応答解析により確認した。

Health Disturbance of Residents in a House with Liquefaction Damage in Mihama Ward, Chiba City

Keino, C. and Kohiyama, M.

International Symposium on Engineering Lessons Learned from the Giant Earthquake （Japan Association for Earthquake Engineering, Architectural Institute of Japan, Japan Society of Civil Engineers, Japanese Geotechnical Society, The Japan Society of Mechanical Engineers, and Seismological Society of Japan） 871 - 882 2012年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

2011年東北地方太平洋沖地震では関東地方の埋立地で深刻な液状化被害が発生した。液状化で住宅が傾斜した市民の中には健康障害を訴える例も多数あった。そこで，千葉市美浜区で健康障害等に関するヒアリング調査を行った。調査結果をもとに住宅の傾斜角と健康障害の関係を表すモデルを構築した。その結果，傾斜角が1/100 radを超えると睡眠障害を訴える住民が有意に増加することが明らかとなった。

Seismic Response Analysis of a Semi-Active-Controlled Base-Isolated Building During the 2011 Great East Japan Earthquake

Nakajima, K., Giron, N., Kohiyama, M., Watanabe, K., Yoshida, M., Yamanaka, M., Inaba, S., and Yoshida, O.

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

2011年東北地方太平洋沖地震におけるセミアクティブ免震システムを有する大学校舎の動特性を分析した。本震の際には保守作業の関係でパッシブ制御となっていた。まず本震の観測記録を用い，固有周期，減衰定数，モード形状をARXモデルと部分空間法（N4SID法）により同定した。次に，同記録を用い，剛性係数と減衰係数を求めた。最後に，同定したモデルと余震記録を用いてシミュレーション解析を行い，セミアクティブ免震システムの制御効果を分析した。

機能維持を目的とした建物・エレベータ連成系の周波数整形・可変ゲインフィードバック制御

小檜山雅之，馬場敏光

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 76 （ 670 ） 2059-2067 2011年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

超高層建物では長周期地震動でエレベータロープが振れやすくなるロープスウェイ問題がある。最上階にAMD等の制振装置を有する超高層建物に関して，エレベータの機能維持を考慮した地震応答の制御手法を提案した。エレベータロープの応答を低減するよう線形二次レギュレータの評価関数を構築すると，建物の応答がとくに高周波数領域で悪化する。この問題を克服するため，提案手法では周波数整形線形二次ガウシアン制御と可変ゲインフィードバックを用いた。高周波数領域については建物の絶対加速度応答の抑制を行い，低周波数領域については，建物の層間変形角が小さいときにはエレベータロープの応答抑制，大きいときには建物の層間変形角の応答抑制を行った。模擬地震動を用いた時刻歴応答解析を行い，提案手法が建物とエレベータの双方の応答を効果的に低減できることを確認した。

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地震動強度と応答レベルに順応する超高層建物・エレベータ連成系の可変ゲインフィードバック制御

三浦奈々子，小檜山雅之

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 76 （ 670 ） 2069-2076 2011年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

超高層建物ではエレベータロープが大きく振動するロープスウェイ問題がある。また，アクティブ制振による制御においては，装置能力の制約下で制振効果を最大とすることが重要となる。本論では建物・エレベータ連成系に対して，地震動強度と建物応答レベルの時変化に応じて適切に制御対象を選択し，制御力を装置能力内に収めるように切り替える，周波数整形と可変ゲインフィードバック制御に基づいた2つの制御手法を提案し，有効性を検討した。既往研究を拡張した建物応答の閾値に対する余裕および制御力の制御能力に対する余裕からゲインを更新する手法では，地震動によっては制御力重みの変化が過敏となり，制御力がほぼ零となる状態の発生が目立った。本論で提案した建物応答の閾値に対する余裕と最大要求制御力の推定からゲインを更新する手法では，ゲインを適切な大きさで変化させることにより，連続的に制御を行い，応答を効果的に低減することができた。

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Large-Scale FE Analysis of Steel Building Frames Using E-Simulator

Miyamura, T., Ohsaki, M.,Kohiyama, M. , Isobe, D., Onda, K., Akiba, H., Hori, M., Kajiwara, K., and Ine, T.

Progress in Nuclear Science and Technology （Atomic Energy Society of Japan） 2 651-656 2011年10月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

2007年に防災科学技術研究所で行われた実大完全崩壊震動台実験の試験体である4層鋼構造骨組の高精度の有限要素解析を行った。解析には土木・建築構造物の仮想振動台実験を行うための並列化有限要素解析ソフトウェアパッケージである数値震動台を用いた。鋼構造骨組みは6面体ソリッド要素でモデル化を行い，大ひずみ弾塑性解析を行った。数値解析例により，塑性ヒンジや合成梁効果といったマクロモデルを用いることなく，高精度で動的弾塑性応答が推定できることを示した。

Study on Performance of Semi-Active Base-Isolation System Using Earthquake Observation Records

Nagashima, I., Maseki, R., Shinozaki, Y., Toyama, J., and Kohiyama, M.

International Symposium on Disaster Simulation and Structural Safety in the Next Generation （Graduate School of Simulation Studies, University of Hyogo） 1 - 7 2011年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

11階建て大学校舎ならびに26階建て超高層建物（それぞれ2005年4月と2008年2月に竣工）にセミアクティブ免震システムを適用した。免震層の層間変位を比較的小さく保ちつつ加速度応答を低減するため，双線形最適制御理論に基づき減衰力の時間遅れを考慮したスライディングモード制御を設計した。大地震時にもシステムの高い信頼性を確保するため，装置の故障を検知するモニタリング装置を導入している。2011年東北地方太平洋沖地震の観測記録と疑似三次元モデルを用いたシミュレーションによりシステムの性能を検証し，セミアクティブ制御の信頼性と性能を明らかにしている。

Finite Element Model of Steel-Concrete Composite Beam for High-Precision Seismic Response Analyses of Four-Story Steel Frame

Yamashita, T., Ohsaki, M., Miyamura, T., Kohiyama, M., and Zhang, J.-Y.

International Symposium on Disaster Simulation and Structural Safety in the Next Generation （Graduate School of Simulation Studies, University of Hyogo） 1 - 5 2011年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

鋼・コンクリート合成梁の高精度有限要素解析のためのモデル化方法と数値解析手法について示した。まず，鋼材の構成則について区分線形・複合硬化則を用い改良した。本構成則は繰り返し載荷を受ける片持梁の荷重・変形関係により検証を行った。本構成則により，非対称な変形応答が精度よく模擬できることが示された。次に，鋼材の梁・柱，鉄筋コンクリートのスラブは六面体一次要素に離散化し，柱により支持された合成梁の詳細なモデルを構築した。このモデルを用いた静的繰り返し載荷のシミュレーションの結果を報告した。

E-Simulator Virtual Shaking-Table Test: Comparative study on elastoplastic dynamic responses of super-highrise steel frame between virtual shaking-table test using e-simulator and beam element analysis

Kohiyama, M., Miyamura, T., Isobe, D., Ohsaki, M., Onda, K., Hori, M., Akiba, H., Kajiwara, K., and Ine, T.

6th European Conference on Steel and Composite Structures (Eurosteel 2011) （Budapest University of Technology and Economics, University of Miskolc, and University of Pécs） B 1113 - 1118 2011年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

31層超高層オフィスビルの仮想振動台実験を防災科学技術研究所のE-シミュレーターにより行った。モデルはソリッド要素から構成されている。E-シミュレーターの解析結果をASIガウス法を用いた梁要素解析の結果と比較を行ったところ，若干異なる結果となった。これは，減衰，スラブのモデルの違いや，梁要素モデルにおける塑性ヒンジのモデル化誤差に起因するためと考えられる。

High-Precision FE-Analysis for Collapse Simulation of Steel Frames Considering Composite Beam Effect

Ohsaki, M., Miyamura, T., Kohiyama, M., Zhang, J.-Y., Isobe, D., Onda, K., Yamashita, T., Hori, M., Akiba, H., and Kajiwara, K.

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

静的繰り返し載荷を受ける合成梁の高精度の有限要素解析を行った。まず，鋼材の区分線形複合硬化則の構成則について，複雑な非対称変形を与える梁の実験結果により精度の検証を行った。次に，コンクリートを拡張ドラッカー・プラガーモデル，スタッドボルトを剛体梁，鋼を区分線形複合硬化則によりモデル化し，スラブと柱の接触条件を考慮することで正負の曲げを受けた合成梁の強度が精度よく推定できることを示した。しかし，除荷時の剛性をより正確に推定するためには，コンクリートの亀裂を適切にモデル化する必要がある。

千葉市美浜区における液状化被害を受けた住民への健康障害に関するヒアリング調査

小檜山雅之，系野智奈美，園部隆夫

地域安全学会論文集（地域安全学会） 17 145-151 2011年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

2011年東北地方太平洋沖地震では液状化により戸建住宅が傾斜する被害が多く生じ，健康障害を訴える住民も多数あった。2011年8月に千葉市美浜区役所で行われた液状化被害を受けた戸建住宅の改修に関する相談会で，地震被害，健康被害等について調査を行った。自治体の罹災証明発行のための調査による傾斜角を説明変数とする健康障害の発生確率モデルを評価した。傾斜角が増すと次第に健康障害を訴える人が増えることが確認され，得られた対数プロビットモデルから，中央値約0.013 radを超えると健康障害の発生確率が50%を超えることが明らかとなった。

Seismic risk assessment of building-elevator systems based on simulated ground motion considering long period components and phase characteristics

Kohiyama, M. and Kita, T.

Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering (Proc. the 11th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering (ICASP11)) （CRC Press） 2568-2575 2011年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

超高層建物のエレベータロープは地震時に横揺れを引き起こしやすいことを考慮し，建物・エレベータ連成系の振動解析モデルと模擬地震動を用いて簡易にリスク評価を行う方法を提案した。模擬地震動について，短周期から長周期帯の振幅ならびに位相特性を地震観測記録を用い回帰モデルを構築した。地震応答解析については，連成系モデルの複素固有モードと模擬地震動の応答スペクトルに基づき最大応答を推定する方法を用いた。東京都新宿を敷地と想定し，新潟県中越地方，宮城県沖，千葉県北西部，東南海・南海地域の4つの地震活動域を対象にロープ損傷リスクを評価した。建物は5種類の高さ（50, 100, ..., 250 m）について検討した。その結果，エレベータのかごが低層階や中央階からややずれた位置に位置するときに損傷リスクが高まることなどが定量的に明らかとなった。

High-Precision FE-Analysis for Seismic Collapse Simulation of Steel Building Frames

Yamashita, T., Miyamura, T., Ohsaki, M., Kohiyama, M., Isobe, D., Onda, K., Hori, M., Zhang, J.-Y., Akiba, H., and Kajiwara, K.

3rd International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics & Earthquake Engineering (COMPDYN 2011) （International Association for Computational Mechanics (IACM)） 10 2011年05月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

防災科学技術研究所で開発を進めている数値解析システムE-シミュレーターを用い，実大完全崩壊震動台実験の試験体である4層鋼構造建物の崩壊挙動のシミュレーションの精度を向上するため，新たな構成則の導入とモデルの改良を行った。まず，一軸材料試験からパラメータを同定した区分線形・複合硬化則を鋼材の構成則として組み込んだ。スタッドボルトは多点拘束条件と非線形ばねにより，コンクリートスラブのワイヤーメッシュは六面体要素により，外壁の塑性化に伴うエネルギー吸収による減衰は各層の床をつなぐせん断ばねにより詳細にモデル化した。崩壊挙動のシミュレーションを行い，精度の向上を検証した。

道路閉塞時の避難経路選択モデルを用いた住宅耐震補強の優先順位の確率的評価

前田紗季，小檜山雅之

地域安全学会論文集（地域安全学会） 14 8-15 2011年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

個別建物の耐震性能が地域の避難安全性にどの程度寄与しているか定量的に明らかにする手法を構築し、地震防災マップとして可視化する方法を提案した。まず被験者実験に基づき倒壊建物の瓦礫で道路閉塞がある道路網における避難経路の選択モデルを構築し、これを避難シミュレーションのエージェントモデルに組み込んだ。耐震補強の優先順位の評価指標として、単位時間当たりの避難所到着人数に関する建物の耐震補強前後の比を提案した。地域の地震の揺れの大きさとして震度６強を想定した場合、どの道路リンクの建物を補強すべきか明確に判断できることを確認した。

CCQC法を用いた建物・エレベーター連成非比例減衰系の地震被害リスク評価

北鉄也，小檜山雅之

日本建築学会技術報告集（日本建築学会） 16 （ 34 ） 883-888 2010年10月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

超高層建物に設置されたエレベーターはロープスウェイ問題を引き起こす可能性がある。これを解決するため，複素完全二次結合法により建物‐エレベーター系の応答を調べ，リスク評価を行った。想定震源域は近年被害地震を発生させた新潟県中越地区と千葉県北部である。エレベーターのかごの停止位置によってはロープの固有周期が建物の固有周期とずれることにより被害リスクが低減することが明らかとなった。

Access to Document (DOI)

Evaluation of Seismic Damage Risk of Elevator Rope in High-Rise Building Based on CCQC Method

Kohiyama, M., Kita, T., and Mitsui, A.

9th U.S. National and 10th Canadian Conference on Earthquake Engineering （Earthquake Engineering Research Institute & Canadian Association for Earthquake Engineering） 10 2010年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

超高層建物のエレベータロープの横振動の問題を解決するため，複素完全二次結合法により建物とメインロープの地震被害リスク評価を行った。建物所在地は東京都新宿を想定し，新潟県中越地区と千葉県北西部で地震が発生しうるとして解析した。高さ50～100 mの建物では，エレベータのかごが上層階に位置するときにかごが振動することで被害リスクが高まった。また，高さ50～250 mの建物では，かごまたは釣合い重りの位置が下層階に位置するときにロープの共振が原因で被害リスクが高くなった。

Dynamic Property Evaluations of Full-Scale 4-Story Steel Frame Using Parallel FE-Analysis

Kohiyama, M., Ohsaki, M., Miyamura, T., Onda, K., Isobe, D., Akiba, H., Hori, M., Kajiwara, K., and Ine, T.

9th U.S. National and 10th Canadian Conference on Earthquake Engineering （Earthquake Engineering Research Institute & Canadian Association for Earthquake Engineering） 9 2010年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

防災科学技術研究所ではEシミュレータを開発するプロジェクトが進行中である。Eシミュレータは，並列計算有限要素解析ソフトウェアであるADVENTUREClusterをプラットフォームとして用いている。2007年9月にEディフェンスで行われた実大完全崩壊震動台実験の試験体である4層鋼構造建物の崩壊挙動のシミュレーションを高精度で解析した結果を報告した。弾塑性動的応答が塑性ヒンジや合成梁効果といったマクロモデルを用いることなく高い精度で推定できた。

Large-Scale Parallel Analysis System for Virtual Shaking Test for Steel Building Frames

Akiba, H., Ohsaki, M., Miyamura, T., Kohiyama, M., Onda, K., Isobe, D., Hori, M., Kajiwara, K., and Ine, T.

9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM/APCOM 2010) （International Association for Computational Mechanics） 308 2010年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

CGCG法は，有限要素解析を並列計算によって高速化するために，領域分割法に基づく前処理を導入した繰り返し計算によるサブストラクチャー法である。防災科学技術研究所の数値震動台は，CGCG法を実装した商用コードであるADVENTURECluster (ADVC)をプラットフォームとして開発が行われており，1千万自由度以上の動的非線形問題を解くことができる。仮想震動台実験の例として，鋼構造骨組の動的非線形解析を示した。

Large-Scale Parallel FE-Analysis for Simulation of Collapse Behavior of Steel Building Frames

Miyamura, T., Ohsaki, M., Kohiyama, M., Onda, K., Isobe, D., Akiba, H., Hori, M., Kajiwara, K., and Ine, T.

9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM/APCOM 2010) （International Association for Computational Mechanics） 308 2010年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

防災科学技術研究所で開発が行われているE-シミュレーターは，最終的には全体・局所両方の地震応答をシミュレーションするためのソフトウェア環境を提供することを目指している。このプロジェクトの一部として行った31層鋼構造超高層建物の弾塑性応答解析と実大震動台実験が行われた4層骨組モデルの解析例を示した。細かいメッシュのソリッド要素を用いてシミュレーションすることで，塑性ヒンジなどのマクロモデルを導入することなく全体・局所両方の高精度の応答推定ができた。

Form Finding Analysis Based on Variational Method for Multistable Structure Utilizing Snap-Through Behaviour

Kurokawa, T., Shigematsu, M., and Kohiyama, M.

9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM/APCOM 2010) （International Association for Computational Mechanics） 10 2010年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

容易に様々な形態や内部空間を取ることができる構造として，スナップスルーの原理を用いた多安定点構造を提案した。まず，提案構造の安定形態と応力分布を知るために形態解析法を定式化した。次に，形態変化に必要な外力の大きさを計算する方法に基づき，設計支援システムを提案した。最後に，提案構造の適用性や実現性を示すため，縮小モデルによるいくつかの形態解析例を示した。

Frequency Shaping and Variable Gain Feedback to Control Seismic Response of a Building and Elevator Rope

Kohiyama, M. and Baba, T.

5th World Conference on Structural Control and Monitoring （International Association for Structural Control and Monitoring） 8 2010年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

本研究では，まずアクティブマスダンパーや連結制震によって制御された超高層建物のエレベータロープの振動特性を明らかにした。最適制御のコスト関数を建物とロープの距離を減らすように定式化した場合，とくに高周波帯域で建物応答が悪化する。この欠点を克服するため，周波数整形LQG制御と可変ゲインフィードバックによる制御方法を提案した。模擬地震動を用いた時刻歴応答解析を行い，提案手法により建物とロープの両方の応答が効果的に低減できることを確認した。

Simultaneous Optimal Design of Structural and Control Systems of a Building under Seismic Excitation Using a Design Response Spectrum

Horiguchi, C. and Kohiyama, M.

6th China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems （Japan Society of Mechanical Engineers & International Society for Structural and Multidisciplinary Optimization） 5 2010年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

地震動を受ける最適レギュレータ(LQR)で制御された構造システムの同時最適化法を提案する。LQR制御系は等価な非制御系に変換し，固有周期と減衰係数を導出する。地震動は設計用応答スペクトルで考慮し，最大応答と最大制御力を推定する。同時最適化は次の2段階で行う。1) 設計許容領域を評価する。2) 全体系のコストの目的関数を最小化する。数値解析例として，LQR制御された一質点系の同時最適化を行った。

Parallel FE-Analysis for Collapse Simulation of 4-Story Steel Building Frame

Miyamura, T., Ohsaki, M., Kohiyama, M., Onda, K., Isobe, D., Akiba, H., Hori, M., Kajiwara, K., and Ine, T.

Joint Conference Proceedings of 7th International Conference on Urban Earthquake Engineering (7CUEE) & 5th International Conference on Earthquake Engineering (5ICEE) （東京工業大学都市地震工学センター） 887-892 2010年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

防災科学技術研究所兵庫耐震工学研究センターで2007年9月に行われた実大震動台実験の4層鋼構造骨組の有限要素解析による崩壊挙動シミュレーションについて報告した。解析にはADVENTYRECluster (ADVC)をプラットフォームとした並列有限要素解析ソフトウェアであるE-Simulatorを用いた。塑性ヒンジや合成梁の効果といったマクロモデルに頼ることなく，有限要素解析によりよい精度で弾塑性の動的応答が推定できることを明らかにした。

Seismic Response Control of a Building and Elevator Rope with Active Mass Damper

Baba, T. and Kohiyama, M.

Theoretical and Applied Mechanics Japan （National Committee for IUTAM, Science Council of Japan） 58 19-30 2010年02月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

地震の際，高層建物のエレベータロープの横揺れが問題となっている。建物の地震応答を制御するアクティブバスダンパーを用いてエレベータロープの横揺れを制御することを検討した。制御則には線形二次レギュレータを用いた。建物とロープの相対変位，建物の層間変形，絶対加速度応答について，振動数領域と時間領域の両方に対し数値解析を行った。その結果，ロープの横揺れを考慮した制御は地震動を受けた後のロープの応答を効果的に減少できることがわかった。

水平構面の剛性を考慮した木質1層建物に対する不均一地動の影響

三浦奈々子，小檜山雅之

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 74 （ 645 ） 1975-1982 2009年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

不均一地動が多スパン１層木造建物に及ぼす影響について，水平構面の剛性を考慮し分析を行った。不均一地動のシミュレーション波を用いた時刻歴応答解析により柱と水平構面の最大変形角を解析した。その結果，水平構面が剛になるほど，また建物が長くなるほど，とくに柱よりも水平構面で応答が大きくなることがわかった。モード解析により考察を行い，水平構面の変形が大きくなる高次モードの励起が原因であることを示した。

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A Comparative Study on Equivalent Linear Model to Assess Occurrence of Building Damage

Niikawa, Y. and Kohiyama, M.

10th International Conference on Structural Safety and Reliability （International Association for Structural Safety and Reliability） 3167-3174 2009年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

建物の損傷発生を精度よく推定する等価線形モデルの分析を行った。従来法では全層に等価剛性を与えるが，Ai分布に基づく剛性では最下層が損傷しやすい。そこで，最下層のみ剛性低下する，層せん断力等価モデルとエネルギー等価モデルの2種類を検討した。等価減衰は非線形モデルの消費エネルギーと等しくなるよう設定した。入力地震動900波を用い精度を比較した結果，層せん断力等価モデルが高い精度を持つことが明らかとなった。

Large Scale Parallel Structural Analysis System and Its Application to Nonlinear Seismic Analysis of High Rise Building Frames

Akiba, H., Ohsaki, M., Miyamura, T., Kohiyama, M., Isobe, D., Hori, M., Kajiwara, K., and Ine, T.

中国力学学会学術大会2009 （中国力学学会） 280-292 2009年08月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

様々な工業製品の設計解析において，大規模構造計算は重要で現実的なツールになりつつある。有限要素解析における解析の並列化の困難は克服されつつあり，近年の高性能計算機を有効活用できるようになってきている。兵庫耐震工学研究センターの数値震動台（E-シミュレーター）は，解析コードADVENTUREClusterをプラットフォームとしており，コースグリッド共役勾配法を用いた並列解析により陰解法による大規模構造解析を可能にした。これを用いた31層超高層建物の地震応答解析の事例を報告した。

耐震性能の確率分布モデルを用いた木造建物の被害関数

小檜山雅之，塩見政士

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会） 74 （ 640 ） 1029-1036 2009年06月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

地域的な耐震性能の違いを考慮し木造建物群の被害推定を行うため，耐震診断から得られる耐震性能指標の確率分布モデルを用いた被害関数を提案した。剛性と耐力に関わるパラメータについて，地震観測記録と被害統計に基づき検討を行った。約100棟以上の診断データから良好な近似モデルが推定できることを明らかにした。2次元正規分布モデルを用いる方法が一棟ごとのデータをランダムサンプリングデータとみなす方法と同等の精度が得られることを示した。

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High-precision finite element analysis of elastoplastic dynamic responses of super-high-rise steel frames

Ohsaki, M., Miyamura, T., Kohiyama, M., Hori, M., Noguchi, H., Akiba, H., Kajiwara, K., and Ine, T.

Earthquake Engineering and Structural Dynamics （John Wiley & Sons） 38 （ 5 ） 635-654 2009年04月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

領域分割法に基づく大規模並列有限要素法を用い鋼構造骨組の動的崩壊挙動を解析する新たな枠組みを提示した。解析には防災科学技術研究所の数値震動台の一部をなす解析ソフトウェアADVCを用いた。1層ならびに5層骨組の詳細なメッシュの有限要素モデルを構築し，高精度の動的解析により柱や梁の複雑な局部座屈の過程について全体と局部の挙動を同時にシミュレートしている。31層骨組の固有値解析結果は7000万自由度のソリッド要素モデルの動的解析が可能であることを実証している。

Incentives and Disincentives Analysis for Improving Policy for Seismic Risk Management of Homeowners in Japan

Masayuki Kohiyama, Anne S. Kiremidjian, Kimiro Meguro, Miho Yoshimura Ohara

Natural Hazards Review （American Society of Civil Engineers） 9 （ 4 ） 170-178 2008年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 15276988

耐震補強施策の改善のため，住宅所有者の地震リスクマネジメントにおける誘因と阻害要因について，故障樹木解析（FTA）と住宅所有者へのアンケート調査により分析を行った。FTAでは，防災意識の欠如と悪徳業者の恐れの2つが共通阻害因子であることを示した。アンケート調査では，隣人の影響が統計的に有意であることを明らかにし，高額な補強費用，業者への不信，技術情報の提供不足の3つが大きな阻害要因であることを示した。これをふまえ，補強工事の計画やチェックの支援，補強工事後の建物管理の支援に力を入れ，業者・技術者への信頼を醸成し近隣との情報交換を促すリスクコミュニケーションに注意すべきことを提言した。

Vulnerability Functions for Wooden Houses Based on Seismic Diagnosis Data and Equivalent Linear Models

小檜山雅之，塩見政士

14th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 8 2008年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

加速度応答スペクトルを用い入力地震動の周期特性を考慮し，耐震診断データを用い地域的な耐震性の違いを考慮した木造建物群の被害関数について，等価線形モデルを用い定式化した。診断結果を水平抵抗力と耐力低下の2つの指標に分離し同時確率密度関数を構築し被害関数に用いた。損傷による固有周期の伸びを等価線形モデルで考慮し，加速度応答スペクトルで地震力を与えた。1995年兵庫県南部地震を事例とし被害推定精度の検証を行った結果，自治体の被害調査データに対し比較的良好な対応関係が確認された。

Development of Extremely Large-Scale Analysis Software (E-Simulator: Virtual Shaking Table) for Earthquake Dynamic Collapse Analysis of Structures

Ine, T., Hori, M., Noguchi, H., Ohsaki, M., Miyamura, T., Oguni, K.， Kohiyama, M., Kajiwara, K., and Akiba, H.

14th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 8 2008年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

防災科学技術研究所のE-ディフェンス・プロジェクトの一部であるE-シミュレーター（数値震動）台プロジェクトについて報告した。E-シミュレーターは有限要素法で非線形地震応答解析を行うソフトウェアで，超大規模の数値解析により建物応答を高い時空間分解能で明らかにする。E-ディフェンスの3次元実大試験体を用いた実験と比較可能な構造物の崩壊過程のシミュレーションを行うことができる。現時点の成果として，31層鉄骨造建物と鉄筋コンクリート造橋脚構造の崩壊解析結果について紹介した。

Examination of a Simple Ground Model to Estimate Local Seismic Waves in an Irregular Ground Area

堀池宗立，田川晋作，小檜山雅之

14th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 8 2008年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

1次元地盤モデルの地震動推定精度について分析を行った。横浜市日吉地区を対象に，ボーリングデータに基づく4層1次元モデルと，航空機レーザプロファイラによる標高データと地盤断面図に基づく2層1次元モデルを作成した。横浜市の地震観測記録を用い工学的基盤における入射波を求めモデルに入力し，地表面の加速度応答スペクトルを比較した。その結果，2層モデルの推定精度向上には，工学的基盤面の深さの精度向上が必要で，対象地域においては斜め入射波の影響も考慮する必要があることが示唆された。

Damage Detection of a Reinforced Concrete Beam Based on Fourier Spectrum of Response to Impact Excitation

Sano, A., Kumagai, Y. and Kohiyama, M.

Theoretical and Applied Mechanics Japan （National Committee for IUTAM, Science Council of Japan） 56 77-85 2008年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

インパクトハンマーの打撃による鉄筋コンクリート構造の損傷検知手法を確立するため，加速度応答のフーリエスペクトルに基づく損傷検知指標の検討を行った。せん断補強筋を十分に有するものと有さないものの2種類の試験体を用いて実験を行った。単純支持した試験体中央を鉛直下向きに加力し，9段階の損傷レベルを与えた。各損傷レベルで打撃を与え，加速度応答を計測した。その結果，位相差分スペクトルを用いた指標は，打撃入力の情報を用いないにもかかわらず，曲げ剛性が低下する損傷レベルの検知に比較的適していることがわかった。なお，2試験体とも曲げ破壊が先行し，大きな差異は見られなかった。

Isolator Level in Height of Seismic Isolation System with Semi-Active Control

Yamamura, T. and Kohiyama, M.

Theoretical and Applied Mechanics Japan （National Committee for IUTAM, Science Council of Japan） 56 153-163 2008年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

近年，建物の中間層に免震装置を導入する事例が増えてきているが，その設計手法はいまだ確立されていない。本研究では，免震装置をセミアクティブ制御した場合について，応答の比較検討を行った。制御側は双線形最適制御に基づく速度フィードバックを用いた。30自由度系の時刻歴応答解析により，様々な免震層高さで応答解析を行った。その結果，セミアクティブ制御の導入により最上部の絶対加速度応答と免震層の変形を低減可能なことが明らかとなった。なお，免震層以下の下部構造については，設計の際に応答にとくに注意が必要となる。

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耐震診断データを用いた木造建物被害関数の等価線形モデルによる拡張

塩見政士，小檜山雅之

日本建築学会技術報告集（日本建築学会） 13 （ 26 ） 481-486 2007年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

木造建物群の被害推定を行う建物被害関数について，加速度応答スペクトルを用い入力地震動の周期特性を考慮し，耐震診断データを用い地域的な耐震性の違いを考慮した関数が提案されているが，損傷が小さい応答範囲を想定している問題があった。本研究は，損傷による固有周期の伸びを等価線形モデルで考慮し，全半壊率や全壊率といったより大きな損壊レベルの評価にも対応した木造建物の被害関数を構築した。1995年兵庫県南部地震を事例として被害推定精度の検証を行った結果，自治体の被害調査データに対し比較的良好な対応関係が確認された。

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Questionnaire Survey on Effective Explanation of Seismic Capacity of Houses (Part 2. Effectiveness of Probability-Based Explanation)

佐々木健人，小檜山雅之

2nd International Conference on Urban Disaster Reduction （Disaster Management Society of Taiwan, National Science and Technology Center for Disaster Reduction, and National Taiwan University） 9 2007年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

地震応答解析結果から耐震等級ごとの建物フラジリティ曲線を構築し，震度６強，震度７に対する全壊確率，建物供用期間30年，50年の全壊確率を評価した。アンケート調査結果から，供用期間よりもある震度に対する全壊確率のほうが理解されやすい，耐震性能の比較では確率比やポイント差のみを示すよりも値をパーセントで示すほうがわかりやすいなどが明らかとなった。調査票でリスク，コスト情報を提示しバイアスを緩和した結果，高い耐震性能を好む回答者が増加したのに加え，耐震等級の選好性と許容できる建物被害レベルに相関が生じた。以上より，確率を用いた耐震性能の説明の有効性が確認できた。

Questionnaire Survey on Effective Explanation of Seismic Capacity of Houses (Part 1. Perceived Risk of Earthquake and Building Collapse)

小檜山雅之，佐々木健人

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

住宅の品質確保の促進等に関する法律の耐震等級の説明では一般市民は耐震性能の優劣しかわからず，どの等級が好ましいのか判断しにくい。本研究では，アンケート調査から地震リスク認知やコストの認知状況などを明らかにした。その結果，地震リスクや地震被害リスクを過大視する傾向が明らかになった。また，等級2，等級3の建物の建設費を実際より高く見積もり，耐震性能を実際より低く見積もっていることが判明した。

被害発生確率を用いた耐震等級の説明の有効性

佐々木健人，小檜山雅之

日本地震工学会論文集（日本地震工学会） 7 （ 6 ） 31-47 2007年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

住宅購入時の意思決定を支援する耐震等級の説明に関し，被害発生確率を用いた説明方法が有効であることをアンケート調査により検証した。調査対象は横浜市・川崎市・東京都23区在住の持ち家志向を持つ30代・40代の市民とし，759人の有効回答を得た。調査項目は地震発生リスク認知と耐震性能の選好性に関する項目等とした。集計結果から，回答者が地震発生リスクを過大に認知していること，求める耐震性能にばらつきがあることなどが明らかになった。また，耐震性能の説明として震度の大きさに対する被害発生確率の提示が有効であること，耐震等級ごとの地震被害リスクとコストの情報を提供しリスクを過大視するバイアスを除去したのちも高い耐震性能を要望する傾向などが確認された。

メインロープの震害軽減のための建物・エレベーター連成系の基礎的研究

三井亜沙美，小檜山雅之

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会）（ 621 ） 41-48 2007年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

30階建物を想定した建物・エレベーター連成系モデルを用い，固有値解析ならびに時刻歴応答解析により，建物の振動特性とエレベーターのメインロープの地震応答の関係を分析した。その結果，巻上機の設置場所について，建物の最上階のみよりも，中間階に乗り換え階を設けた方が建物とロープの相対変位が低下し，とくに長周期地震動を入力した場合はかご位置が低層の1～15階にあるときに大きな応答を示すため，乗り換え階を設けることで被害軽減が可能となることが明らかとなった。

地震防災性向上に資する提言のあり方に関する一考察

目黒公郎，秦康範，大島弘義，小檜山雅之，近藤伸也，佐伯光昭，庄司学，久田嘉章，大原（吉村）美保

土木学会地震工学論文集（土木学会） 8 2007年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

本論文は，大都市圏の地震防災性の向上に資する従来よりも効率的で，かつ，より説得力のある提言を行うことを目的として，提言の施策への反映状況や既往の提言の文章表現や構造を分析した。具体的には，既往の提言の文章の表現や構造を詳細に分析し，提言の各文章を主語，述語，目的語に分類し検討を行った。また提言を社会に発信するまでの手続き(体制)についても，関連する学会を対象に調査した。最終的に，今後，学会が提言を行う際に参考となるポイントについてとりまとめ，地震防災性向上に資する提言のあるべき姿を示した。

地震防災関連学会の提言とそれが社会に及ぼした影響の定量分析

目黒公郎，秦康範，大島弘義，小檜山雅之，近藤伸也，佐伯光昭，庄司学，久田嘉章，大原（吉村）美保

土木学会地震工学論文集（土木学会） 10 2007年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

本論文は，大都市圏の地震防災性の向上に資する従来よりも効率的で，かつ，より説得力のある提言のあり方を検討することを目的として，土木学会や建築学会が兵庫県南部地震の後に行った提言の分析と提言を取り巻く環境の分析を行った。具体的には，地震被害や地震防災対策の全体像に対する既往の関連学会の提言の位置づけと，対象としてきた課題の分野を明らかにし，これらの提言が社会に及ぼした影響や提言を取り巻く環境の変化を，研究発表，科学技術研究費補助金，国の防災関連予算，及び関連新聞記事等の変化から定量的に分析した。

Experimental Study on Indices to Detect Damage of RC Beam Based on Fourier Analysis of Response to Impact Excitation

佐野玲代，熊谷有為子，小檜山雅之

Asia-Pacific Workshop on Structural Health Monitoring （慶應義塾大学） 395-403 2006年12月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

インパクトハンマーと加速度センサを用いた鉄筋コンクリート梁の損傷検知法に関し，実験により損傷検知に適した指標の分析を行った。試験体に損傷を段階的に与え，各段階についてウレタン製支承で試験体を支持し打撃応答の計測を行った。その結果，フーリエ振幅スペクトルのみでなくフーリエ位相スペクトルからも損傷が検知できる可能性が明らかとなった。

耐震補強の誘因と阻害要因－地震防災推進施策におけるリスクコミュニケーションの重要性－

小檜山雅之，吉村美保，目黒公郎

日本建築学会環境系論文集（日本建築学会）（ 606 ） 89-96 2006年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

効果的なリスクコミュニケーションの観点から住宅の地震リスクマネジメントの推進策を提案した。既往研究は，他者との情報交換が重要であることを指摘している。住宅所有者へのアンケート調査結果はこれを支持し，さらに耐震補強技術に関する平易な情報提供，業者への信頼の改善の重要性も明らかにした。よって，住宅所有者，技術者，行政の間の相互のコミュニケーションが包括的な地震リスクマネジメントを支援するために必要である。

順位相関係数に基づく２階建て木造建物の被害推定に適した地震動指標の分析

小檜山雅之

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会）（ 605 ） 55-62 2006年07月

研究論文（学術雑誌）, 単著, 査読有り

２階建て木造建物の被害推定に適した地震動指標について検討を行った。入力地震動900波に関し非線形時刻歴応答解析を行い，ある最大層間変形角閾値で定義される構造被害と地震動の強さと相関を順位相関係数により評価した。損傷による周期伸びを考慮した減衰定数20%の弾性1質点応答が被害と比較的高い相関があることが確認された。また，特定の層剛性の組合せで損傷が各層に分散し，結果的に被害が低減されることが明らかとなった。

Urban Damage Detection Using Remote Sensing Technology: Accelerating Response after a Severe Earthquake

小檜山雅之

台湾國家地震工学研究センター招待講演 2006年06月

研究論文（その他学術会議資料等）, 単著

Damage Estimation of Urban Houses Considering Seismic Performance and Urban Damage Detection Using Remote Sensing Technology

小檜山雅之

台湾国立中央大学招待講演 2006年06月

研究論文（その他学術会議資料等）, 単著

Correlation between Strong Motion Indices and Damage of Wooden Structures Based on Nonparametric Statistics

Kohiyama, M.

8th National Conference on Earthquake Engineering (100th Anniversary Earthquake Conference) （Earthquake Engineering Research Institute） 8 2006年04月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 単著, 査読有り

Image Fluctuation Model for Damage Detection Using Middle-Resolution Satellite Imagery

Kohiyama, M. and Yamazaki, F.

International Journal of Remote Sensing （Taylor & Francis） 26 （ 24 ） 5603-5627 2005年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

中解像度衛星画像を用いた被害検出手法を提案した。まず，画像デジタル値（DN）の変動モデルを衛星センサの撮像過程と画像位置合わせ過程から定式化した。DN変動モデルと災害後の画像のDNに基づき，ピクセルごとの有意検定を行うことで被害を検出する。提案手法の有効性について，高解像度衛星画像の目視による被害判読結果と比較を行い，２時期の画像のDNの差または比に基づく既往手法よりも高い検出精度があることを確認した。

Damage Detection for 2003 Bam, Iran, Earthquake Using Terra-ASTER Satellite Imagery

Kohiyama, M. and Yamazaki, F.

Earthquake Spectra （Earthquake Engineering Research Institute） 21 （ S1 ） S267-S274 2005年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

Terra-ASTER衛星画像を用い2003年イラン・バム地震の建物被害を検出した。地震前の17画像からデジタル値の変動モデルを作成し，地震後の画像の異常変化を信頼率で評価した。高解像度画像を用いて判読された建物被害分布とおおむね一致する結果が得られた。建物被害以外に被害家屋の解体作業などによる道路の汚れによってもデジタル値の有意な変化が生じるため，被害検出結果の解釈には高解像度画像の援用が有効である。

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住宅の耐震補強工事に対する居住者の意識構造に関する研究

吉村美保，目黒公郎，小檜山雅之

土木学会地震工学論文集（土木学会）（ 1 ） 10 2005年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

既存不適格住宅の耐震化の阻害要因は補強技術の問題，居住者の防災意識，家庭事情など多岐にわたる。需要に合致した耐震化推進策が必要である。関東地域の戸建住宅所有者を対象とし，補強工事に関する意識を調査した。家族構成・経済的状況・住宅状態などに応じ，耐震診断・補強関連情報の入手過程を把握した。補強工事の実施意欲に影響を与える要因を明らかにし，住宅所有者による自発的な耐震補強対策の誘導方法について検討した。

順位相関係数を用いた地震動指標の建物被害推定精度に関する分析

小檜山雅之，山崎文雄

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会）（ 594 ） 41-48 2005年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

地震動の強さ指標と構造物の損傷との関係を比較する方法について議論を行った。動的解析結果について順位相関係数を用いて分析を行い，構造物の被害レベルや固有周期によって相関が変動することを指摘した。非線形時刻歴応答解析においては900の入力波に対する1質点系木造建物モデルの応答を求めた。その結果，損傷による周期伸びを考慮した減衰定数20%の弾性1質点応答が被害と比較的高い相関があることが確認された。

Evaluation of Earthquake Disaster Mitigation Programs for Homeowners in Japan Based on Effective Risk Communication

Kohiyama, M., Kiremidjian, A.S., Meguro, K., and Yoshimura, M.

1st International Conference on Urban Disaster Reduction （Earthquake Engineering Research Institute and Institute of Social Safety Science） 8 2005年01月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

日本における住宅所有者向けの地震防災施策をリスクコミュニケーションの観点から分析した。既往研究は，信頼できるリスク情報の提供だけでなく，他人との情報交換を促すことが重要と指摘している。また，日本では個人の対策行動を期待するよりも集団行動を促すほうが効果的である。これらより，悪徳業者の不安の払拭，住宅所有者間の情報交換の促進，防災まちづくりとの連携が期待できるコミュニティレベルの耐震補強プログラムを提案した。

Damage Detection from High-Resolution Satellite Images for the 2003 Boumerdes, Algeria Earthquake

Yamazaki, F., Kouchi, K., Matsuoka, M., Kohiyama, M., and Muraoka, N.

13th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 13 2004年08月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

Vulnerability Functions for Wooden Houses in Japan Based on Seismic Diagnosis Data

Kohiyama, M. and Yamazaki, F.

13th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 14 2004年08月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

Early Damaged Area Estimation System Using DMSP-OLS Night-Time Imagery

Kohiyama, M., Hayashi, H., Maki, N., Higashida, M., Kroehl, H. W., Elvidge, C. D., and Hobson, V. R.

International Journal of Remote Sensing （Taylor & Francis） 25 （ 11 ） 2015-2036 2004年06月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

夜間の都市光衛星画像を用いた早期被災地推定システムに関し，2001年インド西部地震の被害推定結果について，被害統計ならびに倒壊家屋分布図との比較検証を行った。地震直後に報道されなかった震源から離れた地域の被害が検出できていることから，広域の被害分布情報により災害対応を支援できることを確認した。2機の衛星により観測された画像を過去3ヶ月間蓄積し24時間全世界をモニタリングする現在稼動中の自動運用システムのネットワーク設計等について述べた。

Damage Detection Method Based on Normal Fluctuation of Digital Numbers in Multi-Temporal Middle-Resolution Images

Kohiyama, M., Estrada, M., and Yamazaki, F.

Monitoring, Prediction and Mitigation of Disasters by Satellite Remote Sensing (MPMD-2004 Symposium) （Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University） 123-130 2004年01月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

分解能10m〜50mの中解像度衛星画像に適した被害判読手法を提案した。衛星上のセンサが画像を観測する際に衛星位置の微妙な位置ずれにより，画像のデジタル値がランダム変数として表されることを定式化し，この式に基づき，各地点の被害発生の確率を評価する新たな被害判読アルゴリズムを構築した。また，高解像度衛星画像を用いた数値実験により，上記ランダム性の確認を行った。

住宅耐震性能評価に関わる制度の整備状況と地震リスク低減行動を促す制度の合理化

小檜山雅之，石原祐紀，山崎文雄

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 5 ） 113-122 2003年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

全国の都道府県・政令指定都市における耐震診断制度の整備状況と診断棟数を調査し，住民の費用負担の増加で診断者数が明確に減少する傾向を明らかにした。また，地震保険加入や耐震診断・耐震改修の際に，どのような心理的阻害要因が存在するか故障樹木解析により分析をおこない，自治体で実施された耐震診断の結果に基づき地震保険の割引を受けられるようにするなど，現在種々ある制度をリンクする合理化策の提案を行った。

耐震診断データに基づく木造建物の被害関数－加速度応答スペクトルによる一部損壊以上の被害評価－

小檜山雅之，山崎文雄

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会）（ 570 ） 137-144 2003年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

木造建物の地震被害の推定精度を向上する目的で，耐震診断データの確率密度関数により地域的な耐震性能の違いを考慮した被害関数を定式化した。この被害関数は地震動入力に加速度応答スペクトルを用いているため，地震動の周期特性と建物の固有周期の関係を考慮することができる。阪神・淡路大震災の自治体による被害調査データを用い，被害推定精度の検証を行い，既往研究の建物フラジリティ曲線よりも精度が高いことを示した。

Expansion of the Nishinomiya Built Environment Database - Simulation of seismic ground motion distribution and correlation with damage in the 1995 Hyogo-ken Nanbu Earthquake

Kohiyama, M., Yamashita, N., Sato, T., Lu H., Maki, N., Tanaka, S., and Hayashi, H.

Natural Hazards （Springer） 29 （ 3 ） 501-522 2003年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

西宮市を対象とした阪神・淡路大震災の被害データベースの構築に関し，深層基盤深さ，表層地盤厚さの分布をモデル化し，重複反射理論に基づく１次元等価線形解析により地震動分布シミュレーションを行った。構築したデータベースを用いて地震動強さと建物被害との関係を分析したところ，地表面最大加速度よりも速度との相関が高く，また木造建物の全半壊率は速度応答スペクトルの周期帯0.3秒〜1.0秒の平均と比較的相関が高いことなどが明らかとなった。

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Process of Housing Damage Assessment: The 1995 Hanshin-Awaji Earthquake Disaster Case

Horie, K., Maki, N., Kohiyama, M., Lu H., Tanaka, S, Hashitera, S., Shigekawa, K., and Hayashi, H.

Natural Hazards （Springer） 29 （ 3 ） 341-370 2003年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

震災時の被害認定のプロセスについて，兵庫県の震災対策国際総合検証事業の一環として神戸市，西宮市，芦屋市，明石市，北淡町への調査を行った。また米国，ニュージーランドにおける被害認定プロセスとの比較を行った。建築基準法で規定される住宅の現状から，非木造建物と木造建物を分離して調査するシステムを確立すべき点や，被災者の情報ニーズに即して，適切なタイミングで建物被害調査行うべきことなどを指摘した。

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Building Damage and Casualties after an Earthquake: Relationship between Building Damage Pattern and Casualty Determined Using Housing Damage Photographs in the 1995 Hanshin-Awaji Earthquake Disaster

Lu H., Kohiyama, M., Horie, K., Maki, N., Hayashi, H., and Tanaka, S.

Natural Hazards （Springer） 29 （ 3 ） 387-403 2003年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

阪神・淡路大震災に関して西宮市を対象に，建物被害写真，写真撮影位置，各機関により調査された建物被害データ，人的被害データなどが相互参照可能なデータベースを構築した。死者が発生した建物の写真から被害パターンを分析したところ，居住空間が失われる層崩壊による被害が全体の85%，外観上無被害の建物が6%など，被害パターンの傾向が定量的に把握された。これらは，人的被害推定精度の向上のため非常に有用である。

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Evaluation of Seismic Diagnosis Methods for Wooden Housing Intended for Web Service

Kohiyama, M., Ujita, N., Murao, O., Kato, T., and Yamazaki, F.

7th U.S./Japan Workshop on Urban Earthquake Hazard Reduction 8 2003年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

48棟の木造住宅について，詳細な耐震診断を実施し，居住者の簡易な耐震診断結果との比較分析を行った。その結果，専門家の診断結果から，簡易な診断法そのものの評価精度は比較的高いこと，住民の判定では，基礎・地盤と水平抵抗力の評価が不正確であることが明らかとなった。これらをもとに，住民の自己診断を支援するため，インターネットにより地盤情報や基礎のひび割れのサンプル写真を提供すること，壁種別を考慮した選択肢を提示することなどを提案した。

墨田地区と世田谷地区を対象とした居住者の地震リスク認識の地域特性の理解

加藤孝明，小宮充豊，亀野弘昭，佐伯琢磨，村尾修，山崎文雄，小檜山雅之

第11回日本地震工学シンポジウム論文集 3 2423-2428 2002年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

地震リスク意識に関し，東京都世田谷区と墨田区の住民にアンケート調査を行った。リスク認識の構造を，危機意識，認識リスク，許容リスクの3つに整理し，耐震診断で評価した客観リスクと比較した。その結果，世田谷区では，耐震補強で高いレベルを希望する人ほど負担してもよい額が小さいといった地域的な違いや，耐震補強のニーズがあると考えられる許容リスクが認識リスクより大きい世帯が1割強から2割弱と少ないこと等が明らかとなった。

2000年鳥取県西部地震の米子市調査結果における木造住宅被害の特性

久美田岳，小檜山雅之，山崎文雄

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 4 ） 135-142 2002年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

2000年鳥取県西部地震について，重複反射理論に基づく１次元等価線形解析により地表面速度分布を推定し，米子市で調査された住宅被害データを町丁目ごとに集計して求めた全壊率等との関係を分析した。その結果，兵庫県南部地震の建物被害から推定される被害率よりも顕著に小さいことが定量的に示された。また，屋根・壁等の部位別の損壊割合を集計し，地形区分と被害モードの関係を分析し，河口低湿地，扇状地等，地形別の被害モードの特徴を明らかにした。

横浜市・姫路市の耐震診断結果に基づく木造建物耐震性能指標の地域性分析

石原祐紀，小檜山雅之，山崎文雄

第11回日本地震工学シンポジウム論文集 2 2091-2096 2002年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

姫路市，横浜市で実施された木造住宅の簡易耐震診断のデータから，耐震性能の地域的な違いを分析した。その結果，2つの市では建築年1971年以前の建物でも耐震性能が顕著に異なることが判明した。姫路市では外壁の釣り合いが比較的悪く，横浜市では立面的不整形の割合が大きいなど，各地域の特性が把握された。これらの知見から，建物被害推定精度の向上には，地域の耐震性能分布を把握することが重要であることが明らかとなった。

全国の耐震診断結果に基づく木造建物耐震性能指標の地域性分析

小檜山雅之，山崎文雄

第11回日本地震工学シンポジウム論文集 2 2097-2102 2002年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

民間事業者により全国で実施された木造住宅の精密耐震診断データから，耐震性能の地域的な違いを分析した。水平抵抗力に関し，東北で大きい建物が多く，関西で小さい建物が多いこと，壁配置に関し，東北でバランスの悪い建物が多いことなどが確認された。さらに，関東については，建築年1980年以前，延べ面積30〜50㎡未満の建物の耐震性が著しく低いことが判明した。よって，建物群の耐震性の議論には，上記建物の構成比が重要であることが明らかとなった。

Seismic Observation System for a Building and Surrounding Ground in Komaba Research Campus of the University of Tokyo

Calle, G. D., Kohiyama, M., and Yamazaki, F.

7th U.S. National Conference on Earthquake Engineering 10 2002年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

東大駒場リサーチキャンパスに設置された地盤・建物の地震観測システムの記録を用い，敷地地盤の地震動増幅特性ならびに，生産技術研究所建物の応答特性の基礎的分析を行った。その結果，地盤に関しては，増幅特性の異方性がみられ，建物・基礎の応答の影響が示唆された。建物応答に関しては，同一基礎上の複数の建物ブロックが類似した固有周期を持つことが確認された。また，常時微動観測も行い，これらの動的特性の検証を行った。

Detection of Damage Due to the 2001 El Salvador Earthquake Using Landsat Images

Estrada, M., Kohiyama, M., Matsuoka, M., and Yamazaki, F.

22nd Asian Conference on Remote Sensing 2 1372-1377 2001年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

DMSP/OLS夜間可視画像を用いた早期被災地推定システム(EDES)の時系列画像法を用いた推定精度の向上

小檜山雅之，林春男，牧紀男，東田光裕，ハーバート・W・クレール，クリストファー・D・エルビッジ，V・ルース・ホブソン

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 3 ） 173-180 2001年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

人工衛星により観測された夜間の都市光画像を用いた被災地推定ついて，地震前の多時期の時系列画像から各地点の都市光の強さの変動を正規分布でモデル化し，正規分布検定により被害を高い精度で推定する手法を提案した。また，都市光の変動の標準偏差が平均に比例する仮定により，過去に観測された放射輝度較正画像を用い，センサのダイナミックレンジを超えた明るさとなる大都市の被害を適切に検出する方法を示し，阪神・淡路大震災の衛星画像で精度の検証を行った。

Resolution Improvement of Frequently Observed Satellite Imagery for Urban Characterization

Kohiyama, M. and Yamazaki, F.

22nd Asian Conference on Remote Sensing 1 158-163 2001年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

多時期の中解像度衛星画像の平均画像に画像フィルタを適用して解像度の向上を行うことにより，建物などの都市構造物を特定する手法を提案した。航空写真をもとに作成した分解能9mのシミュレーション画像を用いて数値解析を行い，分解能3mに向上するのに必要な画像枚数が20枚程度であることを明らかにした。また，提案した標準偏差画像を用いたフィルタが一般的に用いられるラプラシアンフィルタよりも解像度をよく向上できることを示した。

Automatic Detection of Building Properties from Aerial Photographs Using Color and 3D Configuration

Kokubu, K., Kohiyama, M., Umemura, K., and Yamazaki, F.

22nd Asian Conference on Remote Sensing 2 1197-1202 2001年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

防災計画などでの活用を目指し，地域の建物特性を把握するため，航空写真等から建物属性を自動判読する手法の開発を行った。ステレオマッチングにより取得した建物高さ，建物屋根の面積から推定した建築面積，屋根の色相ならびにテクスチャー情報から建物種別の特定を行うアルゴリズムを構築した。東京都の都市計画地理情報データベースにより精度の検証を行い，低層住宅，重層建物の構造形式が良好に特定できることを確認した。

Framework for Damage Assessment Training System

Horie, K., Maki, N., Hayashi, H., Kohiyama, M., Shigekawa, K., and Tanaka, S.

8th International Conference on Structural Safety and Reliability （International Association for Structural Safety and Reliability） 8 2001年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

震災後に自治体が行う建物被害調査の精度を向上するため，自治体職員が被害判定を訓練するためのシステムを構築した。このシステムは，震災時の建物被害写真と自治体による判定結果をデータベースとして備えており，コンピュータの画面を通じて多数の建物を外観目視により全壊，半壊等の被害判定を行うことで，公正な判定ができるようトレーニングを行う。また，住民が住宅被害を自己評価するツールを用意すべきとの提案も行った。

Validity Study of EDES Application to Taiwan Chi-Chi Earthquake Disaster

Kohiyama, M., Hayashi, H., Maki, N., and Hashitera, S.

21st Asian Conference on Remote Sensing 1 407-412 2000年12月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

夜間の都市光衛星画像を用い1999年台湾集集地震の被災地の分布を推定した結果について，都市光の減少・消失が実際に特定できたか，台湾電力より入手した電力供給データに基づき検証を行った。また，衛星センサの利得を，観測画像のデジタル値の飽和地点と過去の放射輝度校正画像から推定する手法を提案し，衛星画像のデジタル値を物理量である放射輝度に変換する方法を定式化した。

DMSP/OLS夜間可視画像を用いた早期被災地推定システム(EDES)の開発

小檜山雅之，林春男，牧紀男，橋寺晋，松岡昌志，ハーバート・W・クレール，クリストファー・D・エルビッジ，V・ルース・ホブソン

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 2 ） 79-86 2000年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

米国のDMSP衛星により地震前後に観測された夜間の都市光の画像から広域の地震被害を推定するシステムの提案を行った。地震前の画像に関して，雲の影響を取り除き都市光の観測確率を統計的に求めた画像を用いる手法を提案した。また，地震発生後，早期に情報提供を行うため，電子メール等複数の手段による解析開始方法や，地震前の画像情報の蓄積によるデータ転送時間の短縮など，インターネットを活用した方法を提案した。

International Collaboration for the Early Damaged Area Estimation System Using DMSP/OLS Nighttime Images

Hayashi, H., Hashitera, S., Kohiyama, M., Matsuoka, M., Maki, N., Fujita, H., and Elvidge, C. D.

IEEE 2000 International Geoscience and Remote Sensing Symposium 6 2697-2699 2000年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

Earthquake Damaged Area Estimation Using DMSP/OLS Night-time Imagery: Application for Hanshin-Awaji Earthquake

Takashima, M., Hayashi, H., Kimura, H., Kohiyama, M., Kroehl, H. W., Elvidge, C. D., and Hobson, V. R.

IEEE 2000 International Geoscience and Remote Sensing Symposium 1 336-338 2000年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

災害対応としての建物被害認定過程に関する研究

小檜山雅之，堀江啓，牧紀男，林春男，田中聡

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会）（ 531 ） 189-196 2000年05月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

震災で自治体が行う建物被害調査と被害認定のプロセスについて，問題点の整理と改善策の提案を行った。阪神・淡路大震災で建物被害調査を行った西宮市・尼崎市職員へのヒアリング結果から，調査目的，判定基準，調査結果の利用形態などが事前に十分周知されていなかったこと，液状化被害を見落としがちであったことなどが明らかとなった。これを踏まえ，まず調査に関する情報を周知し，外観目視により迅速に判定した後，希望者に対し再調査を実施する手順の提案を行った。

Development of Building Damage Chart for Post Disaster Management

Horie, K., Maki, N., Kohiyama, M., Lu H., Tanaka, S., Hashitera, S., and Hayashi, H.

12th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 8 2000年01月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

西宮市を対象として構築した阪神・淡路大震災の被害データベースを用い，建物被害写真から判読される被害パターンと建築学会・都市計画学会の被害調査データとの比較分析を行った。その結果，1つの建物の写真枚数が限られていたため被害を若干過小に評価する傾向があったが，被害パターンチャートを用いて建物被害調査を迅速に行うことができる可能性が明らかとなった。また，液状化被害を補完する被害パターンチャートの提案を行った。

Human Casualty Estimation Due to Urban Earthquake

Lu H., Kohiyama, M., Maki, N., Tanaka, S., and Hayashi, H.

12th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 8 2000年01月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

阪神・淡路大震災における西宮市の死者発生の規定因を解明するため，年齢層別の死亡率分布をワイブル解析により平常時と比較分析した。その結果，震災では50歳以下の年齢層では死亡率一定型，50歳以上では死亡率増加型の分布となっていることが判明した。この原因として，高齢者の老朽化住宅への居住が一因となっていることを示した。また，性別に関し，死者発生確率は女性のほうが若干大きかったことを定量的に示した。

A Study on Damaged Building Data of the 1995 Hyogo-ken Nanbu Earthquake

Kohiyama, M., Mizukoshi, K., Ishida, H., Torisawa, K., and Tsugawa, T.

12th World Conference on Earthquake Engineering （International Association for Earthquake Engineering） 8 2000年01月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

適切な地震対策を行うためには建物被害の分布を推定することが重要であり，フラジリティ曲線がよく推定に用いられる。1995年兵庫県南部地震の建物被害データベースからフラジリティ曲線を評価するため，被害データの分析を行った。その結果，神戸大学調査データの被害率は建設省建築研究所の被害データの60%程度であることが分かった。また，被害率の集計単位を街区とすると，街区内の建物数が極端に少ない場合があり，町丁目単位で集計したほうがよいことが分かった。

Use of DMSP-OLS Images for Early Identification of Impacted Areas Due to the 1999 Marmara Earthquake Disaster

Hashitera, S., Kohiyama, M., Maki, N., Hayashi, H., Matsuoka, M., and Fujita, H.

20th Asian Conference on Remote Sensing 2 1291-1296 1999年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

阪神・淡路大震災における西宮市の人的被害発生実態に関する研究

呂恒倹，小檜山雅之，牧紀男，林春男，田中聡，西村明儒

地域安全学会論文集（地域安全学会）（ 1 ） 151-156 1999年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

1995年兵庫県南部地震の建物被害データに基づく被害率集計単位に関する考察

小檜山雅之，水越熏，石田寛，鳥澤一晃

日本建築学会構造系論文集（日本建築学会）（ 522 ） 137-142 1999年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

地震動強さと建物被害率の関係を表すフラジリティ関数を1995年兵庫県南部地震の被害データから評価するため，複数の機関で調査されたデータに関し，被害率算定のための適切な集計単位の大きさの分析を行った。その結果，各機関の被害率の定義の違いを定量的に明らかにし，十分な棟数の建物を内包しなおかつ地震動分布の変動を考慮できる集計単位の面積は10,000〜200,000㎡であり，町丁目単位の集計が適切であることを示した。

GISを活用した地震損害評価システムの構築

小檜山雅之，水越熏，石田寛，永田茂，金子弘幸，松本優，矢代晴実，大金義明

日本建築学会技術報告集（日本建築学会）（ 7 ） 187-191 1999年02月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

地震直後に被害を推定するシステムを開発。地震動分布・液状化被害・火災被害・建物被害の評価を一貫して行うことが可能である。建物被害推定に関しては，1995年兵庫県南部地震ならびに近年の5地震のデータをもとに，地震動強さから被害率を評価する建物フラジリティ曲線を構築した。地理情報システムを活用することにより，画面を見ながら想定する震源を容易に選択することや，推定結果を簡明に地図表示することが可能である。

Shape Optimization of a Double-Layer Space Truss Described by a Parametric Surface

Ohsaki, M., Nakamura, T., and Kohiyama, M.,

International Journal of Space Structures 12 （ 2 ） 109-119 1997年04月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

立体トラスの形状最適化について，ベジエ曲面，B-スプライン関数などのパラメトリック曲面によりダブルレイヤートラスの節点位置を記述し，体積一定の制約条件のもと，指定荷重状況下において静的コンプライアンスを最小にする節点位置と部材断面積を求める最適設計法を提案した。この方法により，設計変数の数を大幅に縮小し最適化計算の負荷を低減できるほか，形状を拘束する条件が容易に設定できるため，設計者の意図する形を保持しつつ，最適解を得ることが可能となる。

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小檜山 雅之

論文 - 小檜山 雅之

小檜山　雅之

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