2022 Fiscal Year Annual Research Report

Evaluation of repair time of building damaged by earthquake using automatic generation of logic network of repair schedule

Research Project

Project/Area Number	20K04768
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	岡野創千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40416863)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	地震被害 / 修復期間 / 修復工程 / 論理ネットワーク / モンテカルロシミュレーション / PERT/CPM
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、地震で損傷した建物の修復期間を評価することを目的としている。地震による建物応答と、応答に伴う損傷発生には予測のばらつきが伴うことから、損傷発生のばらつきを考慮して複数のケースについて修復期間の評価を行う必要がある。ばらつきを考慮して多数のケースについて評価を行うことを、モンテカルロシミュレーション（以下、MCS）と呼ぶ。MCSの繰り返しの中で修復期間を評価するためには、①損傷の形態と分布に対応して自動的に修復工事の工程を作成する手法と、②投入作業員数の制約の下で修復期間を評価する手法、が必要になる。①②については研究提案前から初年度にかけて検討を行い、２年度から最終年度にかけては、MCSの中に修復工程の自動作成と修復期間の評価を組み込みを行った。最終年度に確立した手法は以下のようなものである。まず、地震応答の変動を考慮するために、強さ（ie.応答スペクトル）が同等の複数の地震動に対して地震応答解析を行う。地震応答解析のサンプル数がMCSで必要とする試行数より小さい場合は、応答の中央値と共分散が合致する応答値のセットをMCSで必要とする試行数だけ生成する。各試行に対して、部材フラジリティと乱数を用いて建物内の部材の損傷を決定する。決定された損傷分布に対して、修復工程の論理ネットワークを自動生成する。工手毎の投入作業員数の制約の下で作業員数配置を最適化して最短工期を算出する。以上の手続きを、MCSの試行数だけ繰り返し、修復期間の中央値と変動幅を評価する。以上の成果は、建築学会論文集に発表済みである。また、最終年度は、兵庫県南部地震の被災例に対して適用し、実状と概ね対応する推定結果が得られることを確認した。さらに、休業損失の推算を試み、休業損失が修復費を有意に上回る場合もあるとの知見を得た。ただし、現存の建物であるため公表には制約があり、研究結果は未公表である。