{{ progressMessage }}
基本データ
地盤データ
相互作用・上部構造データ
条件指定/オプション

基本事項

タイトル
サブタイトル
利用者名

計算条件・収束判定

地域係数 $Z$
スペクトル倍率
T1計算方法
有効歪係数 $\alpha_{eff}$ (通常0.65)
収束判定値 $\varepsilon$ (%)
最大収束回数 $N$
減衰定数補正係数
みなし基盤の波動インピーダンス比の上限

相互作用

相互作用を考慮する

工学的基盤バネの指定

指定方法
ポアソン比 $\nu_B$
基盤バネ定数 $K_B$
N値 → Vs 換算
Vs = 68.79 · N0.171 · H0.199 · Yg · St ※ 各層毎に Yg, St を設定
土質から密度ρの推定
GL(全層水位下) 最深部(全層水位上)
参考表：土の単位体積重量（クリックで展開）
出典：(社) 日本道路協会：道路橋示方書 (V耐震設計編)・同解説 [平成2年]
土質分類 地下水位面下の
単位体積重量 γt (tf/m³)		 地下水位面上の
単位体積重量 γt (tf/m³)
表土1.751.55
粘性土1.701.45
砂質シルト1.801.60
シルト質細砂1.851.70
細砂1.901.70
粗砂1.951.55
中砂2.001.80
砂利まじり砂2.051.80
砂れき2.102.00

主地盤モデルと初期物性値

No 深度 (m) 層厚 H(m) N値 Yg St Vs (m/s) Vp (m/s) 土質分類 密度 $\rho$ 土質モデル 動的変形特性
(γ0.5, hmax)
{{i+1}}
γ0.5 : {{ soilModels[L.type].gamma05 }}
hmax: {{ soilModels[L.type].hmax }}
基盤 - - -

追加検討地盤データ 1

No層厚 H(m)N値Vs (m/s)密度 ρ
{{i+1}}

追加検討地盤データ 2

No層厚 H(m)N値Vs (m/s)密度 ρ
{{i+1}}

相互作用データ

地表面から基礎底面までの深さ
地下部側面地盤バネを考慮
地下部 γ 方向長さ
地下部 η 方向長さ
基礎タイプ
杭長

杭データ

γ方向座標η方向座標杭径ヤング係数

上部構造データ

上部構造のデータを用いて計算

X方向

固有周期 Tb (s)
有効質量 Mu (t)
等価高さ He (m)

Y方向

固有周期 Tb (s)
有効質量 Mu (t)
等価高さ He (m)

共通

減衰定数 hb
周期補正係数
減衰補正係数
減衰加算値

応答スペクトル条件

スペクトル種別
設計用スペクトル倍率
周期範囲(開始)
周期範囲(終了)

カスタムスペクトル(点指定)

周期 T(s)Sa (m/s²)

歪み依存データの新規追加

モデルキー（英数字）
表示名
基準せん断歪 γ0.5
最大減衰定数 hmax
最小減衰定数 hmin

追加済みカスタムモデル

キー名前γ0.5hmaxhmin
{{k}}{{soilModels[k].name}}{{soilModels[k].gamma05}}{{soilModels[k].hmax}}{{soilModels[k].hmin}}
計算結果
計算ロジック詳細
土質パラメータ一覧

主地盤モデルでの地表面と工学的基盤境界面の応答など

表層地盤の1次卓越周期に対する地表面の変位応答 $U_{S1}$ (m){{ result.Us1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する地表面の増幅率 $G_{S1}${{ result.Gs1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する境界面の変位応答 $U_{B1}$ (m){{ result.Ub1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する境界面の増幅率 $G_{B1}${{ result.Gb1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する非減衰加速度応答スペクトル $S_{A0}$ (m/s²){{ result.SA0.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期 $T_1$ (s){{ result.T1.toFixed(3) }}
波動インピーダンス比（表層地盤 / 工学的基盤） $\alpha${{ result.alpha.toFixed(3) }}
表層地盤の等価粘性減衰定数 $h${{ result.h_avg.toFixed(3) }}
地震地域係数 $Z${{ result.Z.toFixed(3) }}
スペクトルに対する係数{{ result.specFactor.toFixed(3) }}
上部構造の固有周期に対する増幅率 $G_S${{ result.super_Gs.toFixed(3) }}
上部構造の加速度応答スペクトル $S_A$ (m/s²){{ result.super_Sa.toFixed(3) }}
上部構造の補正後周期 $T_s$ (s){{ result.super_T.toFixed(3) }}
上部構造の等価減衰 $h_s${{ result.super_h.toFixed(3) }}

主地盤モデルの等価物性値と応答値

層No. 深度 (m) $V_S$ (m/s) $G$ (kN/m²) $\rho V_S$ (kN·s/m³) $h$ 相対変位 (m) 層間変位 (m)
{{ i + 1 }} {{ getDepthFromLayers(result.finalLayers, i).toFixed(3) }} {{ L.Vs_eff.toFixed(3) }} {{ L.G_eff.toExponential(3) }} {{ (L.rho * L.Vs_eff).toFixed(3) }} {{ L.h_eff.toFixed(3) }} {{ (L.rel_disp || 0).toFixed(4) }} {{ (L.layer_disp || 0).toFixed(4) }}

主地盤モデルでの表層地盤の卓越周期とそれに対する増幅率など

項目 初期状態 工学的基盤 {{ pb.label }}
表層地盤の1次卓越周期 $T_1$ (s) {{ initialSummary ? initialSummary.T1.toFixed(3) : '-' }} {{ result.T1.toFixed(3) }} {{ pb.res.T1.toFixed(3) }}
表層地盤の2次卓越周期 $T_2$ (s) {{ initialSummary ? initialSummary.T2.toFixed(3) : '-' }} {{ result.T2.toFixed(3) }} {{ pb.res.T2.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する増幅率 $G_{S1}$ {{ initialSummary ? initialSummary.Gs1.toFixed(3) : '-' }} {{ result.Gs1.toFixed(3) }} {{ pb.res.Gs1.toFixed(3) }}
表層地盤の2次卓越周期に対する増幅率 $G_{S2}$ {{ initialSummary ? initialSummary.Gs2.toFixed(3) : '-' }} {{ result.Gs2.toFixed(3) }} {{ pb.res.Gs2.toFixed(3) }}
表層地盤の等価質量密度 $\rho_e$ (t/m³) {{ initialSummary ? initialSummary.rho_eq.toFixed(3) : '-' }} {{ result.rho_eq.toFixed(3) }} {{ pb.res.rho_eq.toFixed(3) }}
表層地盤の等価せん断波速度 $V_S$ (m/s) {{ initialSummary ? initialSummary.Vs_eq.toFixed(3) : '-' }} {{ result.Vs_eq.toFixed(3) }} {{ pb.res.Vs_eq.toFixed(3) }}
波動インピーダンス比（表層地盤 / 工学的基盤） $\alpha$ {{ initialSummary ? initialSummary.alpha.toFixed(3) : '-' }} {{ result.alpha.toFixed(3) }} {{ pb.res.alpha.toFixed(3) }}
表層地盤の等価粘性減衰定数 $h$ {{ initialSummary ? initialSummary.h_avg.toFixed(3) : '-' }} {{ result.h_avg.toFixed(3) }} {{ pb.res.h_avg.toFixed(3) }}
工学的基盤の深さ $H_0$ (m) {{ initialSummary ? initialSummary.totalDepth.toFixed(3) : '-' }} {{ result.totalDepth.toFixed(3) }} {{ pb.res.totalDepth.toFixed(3) }}
工学的基盤の質量密度 $\rho_B$ (t/m³) {{ base.rho.toFixed(3) }} {{ base.rho.toFixed(3) }} {{ pb.base.rho.toFixed(3) }}
工学的基盤の等価せん断波速度 $V_{SB}$ (m/s) {{ initialSummary ? initialSummary.Vs_base_calc.toFixed(3) : '-' }} {{ result.Vs_base_calc.toFixed(3) }} {{ pb.res.Vs_base_calc.toFixed(3) }}

建築物と表層地盤との相互作用 (X方向)

水平地盤ばね定数 Kh (kN/m){{ result.interactionX.Kh.toExponential(3) }}
回転地盤ばね定数 Kr (kN*m/rad){{ result.interactionX.Kr.toExponential(3) }}
水平ばね Khb (kN/m){{ result.interactionX.Khb.toExponential(3) }}
側面水平ばね Khe (kN/m){{ result.interactionX.Khe.toExponential(3) }}
回転ばね Krb (kN*m/rad){{ result.interactionX.Krb.toExponential(3) }}
側面回転ばね Kre (kN*m/rad){{ result.interactionX.Kre.toExponential(3) }}
杭回転ばね Krp (kN*m/rad){{ result.interactionX.Krp.toExponential(3) }}
スウェイ固有周期 Tsw (s){{ result.interactionX.Tsw.toFixed(3) }}
ロッキング固有周期 Tro (s){{ result.interactionX.Tro.toFixed(3) }}
周期調整係数 r{{ result.interactionX.r.toFixed(3) }}
連成系周期 Te (s){{ result.interactionX.Te.toFixed(3) }}
等価粘性減衰定数 he{{ result.interactionX.he.toFixed(3) }}
β係数{{ result.interactionX.beta.toFixed(3) }}
補正後 Gs{{ result.interactionX.Gs_adjusted.toFixed(3) }}

建築物と表層地盤との相互作用 (Y方向)

水平地盤ばね定数 Kh (kN/m){{ result.interactionY.Kh.toExponential(3) }}
回転地盤ばね定数 Kr (kN*m/rad){{ result.interactionY.Kr.toExponential(3) }}
水平ばね Khb (kN/m){{ result.interactionY.Khb.toExponential(3) }}
側面水平ばね Khe (kN/m){{ result.interactionY.Khe.toExponential(3) }}
回転ばね Krb (kN*m/rad){{ result.interactionY.Krb.toExponential(3) }}
側面回転ばね Kre (kN*m/rad){{ result.interactionY.Kre.toExponential(3) }}
杭回転ばね Krp (kN*m/rad){{ result.interactionY.Krp.toExponential(3) }}
スウェイ固有周期 Tsw (s){{ result.interactionY.Tsw.toFixed(3) }}
ロッキング固有周期 Tro (s){{ result.interactionY.Tro.toFixed(3) }}
周期調整係数 r{{ result.interactionY.r.toFixed(3) }}
連成系周期 Te (s){{ result.interactionY.Te.toFixed(3) }}
等価粘性減衰定数 he{{ result.interactionY.he.toFixed(3) }}
β係数{{ result.interactionY.beta.toFixed(3) }}
補正後 Gs{{ result.interactionY.Gs_adjusted.toFixed(3) }}

追加検討地盤データ 1 の結果

表層地盤の1次卓越周期に対する地表面の変位応答 $U_{S1}$ (m){{ addResult1.Us1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する地表面の増幅率 $G_{S1}${{ addResult1.Gs1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する境界面の変位応答 $U_{B1}$ (m){{ addResult1.Ub1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する境界面の増幅率 $G_{B1}${{ addResult1.Gb1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する非減衰加速度応答スペクトル $S_{A0}$ (m/s²){{ addResult1.SA0.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期 $T_1$ (s){{ addResult1.T1.toFixed(3) }}
波動インピーダンス比（表層地盤 / 工学的基盤） $\alpha${{ addResult1.alpha.toFixed(3) }}
表層地盤の等価粘性減衰定数 $h${{ addResult1.h_avg.toFixed(3) }}

追加検討地盤データ 2 の結果

表層地盤の1次卓越周期に対する地表面の変位応答 $U_{S1}$ (m){{ addResult2.Us1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する地表面の増幅率 $G_{S1}${{ addResult2.Gs1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する境界面の変位応答 $U_{B1}$ (m){{ addResult2.Ub1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する境界面の増幅率 $G_{B1}${{ addResult2.Gb1.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期に対する非減衰加速度応答スペクトル $S_{A0}$ (m/s²){{ addResult2.SA0.toFixed(3) }}
表層地盤の1次卓越周期 $T_1$ (s){{ addResult2.T1.toFixed(3) }}
波動インピーダンス比（表層地盤 / 工学的基盤） $\alpha${{ addResult2.alpha.toFixed(3) }}
表層地盤の等価粘性減衰定数 $h${{ addResult2.h_avg.toFixed(3) }}
「データ入力」タブでデータを入力し、「計算実行」ボタンを押してください

解析ログ

{{ logs }}

1. 計算の概要

本プログラムは、表層地盤による加速度の増幅率GSを地盤調査結果に基づいて計算します。等価線形解析により地盤の非線形応答を評価し、収束計算によって等価物性値を求めます。

オプションとして、建築物と表層地盤との動的相互作用を考慮した周期調整係数r、等価粘性減衰定数he、相互作用係数βを計算できます。

2. 収束計算アルゴリズム

以下の手順で繰り返し計算を行います:

  1. 各層の仮定歪みγを0.00001に初期設定
  2. 歪み依存特性からG/G0と減衰定数hを評価し、せん断剛性Gとせん断波速度Vsを更新
  3. 波動インピーダンス比α、卓越周期T1、増幅率GS1を計算
  4. 地表面・境界面の変位を計算
  5. 固有値解析でモード形状を求め、各層の変位と有効歪み(γ×αeff)を算出
  6. 仮定歪みと応答歪みを比較し、収束判定値以内なら終了。未収束なら有効歪みを新たな仮定歪みとして②に戻る

3. 卓越周期T1の計算

告示式: T1 = 4H2 / Σ(Vsi·Hi)

固有値解析: 表層地盤を多質点系にモデル化し、逆反復法で1次固有値を求めます。

質量: mi = (ρi-1·Hi-1 + ρi·Hi) / 2

バネ: ki = Gi / Hi

工学的基盤バネ: kB = 8ν·GB / (2-ν)、または基盤上端固定

4. 波動インピーダンス比αと等価減衰定数h

α = Σ(Vsi·Hi) · Σ(ρi·Hi) / [(ΣHi)2 · ρB · VB]

h = Σ(hi·wi) / Σ(wi)　（ひずみエネルギー重み）

wi = Gi/(2Hi) · (ui-1 - ui)2

hの下限値は0.05とします。

5. 増幅率GS

GS1 = 1 / (1.57h + α)　（下限値1.2）

GS2 = 1 / (4.71h + α)

GB1 = 1.57h / (1.57h + α)

周期Tに対する増幅率GS(T)は、T1とT2での増幅率から区分線形で構成します。

6. 非減衰加速度応答スペクトル SA0(h=0)

周期区分安全限界時 (m/s2)
T ≤ 0.16s3.2 + 220.63T
0.16 < T ≤ 0.64s38.5
T > 0.64s20.16 / T1.45

7. 変位応答の計算

フーリエ加速度振幅: FA1 = T1/(2π) · SA0

地表面加速度: AS = GS1 · FA1 / T1

地表面変位: DS = AS · (T1/(2π))2

境界面変位: DB = AB · (T1/(2π))2

各層相対変位: ui = (DS - DB) · Ui

8. 土の歪み依存性（Hardin-Drnevichモデル）

G/G0 = 1 / (1 + γ/γ0.5)

h = hmax · (1 - G/G0)　（h ≥ hmin）

9. 工学的基盤の加速度応答スペクトル S0a

周期区分S0a (m/s2)
T < 0.16s3.2 + 30T
0.16 ≤ T < 0.64s8.0
T ≥ 0.64s5.12 / T

地表面の加速度応答スペクトル: Sa = Z · S0a · GS

10. 建築物と表層地盤との相互作用

相互作用を考慮する場合、以下の計算を行います。

10.1 地盤ばね定数

コーンモデルによる成層地盤の水平・回転ばね定数を計算します。

水平地盤ばね: Kh = Khb + Khe

Khb: 基礎底面の水平ばね（コーンモデル＋成層補正βh）

Khe: 地下部側面の水平ばね

回転地盤ばね:

直接基礎: Kr = Krb + Kre

杭基礎: Kr = Krp + Kre

Krb: 基礎底面の回転ばね（コーンモデル＋成層補正βr）

Krp: 杭による回転ばね = Σ(KV · l2)

Kre: 地下部側面の回転ばね

10.2 コーンモデル

等価基礎半径:

水平: r0h = √(B·D/π)

回転X: r0r = (BX3·BY/(3π))1/4

回転Y: r0r = (BY3·BX/(3π))1/4

コーン頂点距離Z0から各層境界までの距離を求め、成層補正係数βを計算します。

地盤のせん断剛性は複素数 G* = G(1+2ih) として評価し、ばね定数の実部を使用します。

10.3 杭ばね定数

杭の軸方向ばね KV を以下から計算:

周面ばね: SV = 2πGe / ln(rm/R)

先端ばね: kb = 8GbR / (3π(1-νb))

ここで Geは杭長にわたる平均せん断剛性、rm=2.5L(1-νe)です。

10.4 周期調整係数r

r = √(1 + (Tsw/Tb)2 + (Tro/Tb)2)

Tsw = 2π√(Mu/Kh)　（スウェイ固有周期）

Tro = 2π√(Mu·H2/Kr)　（ロッキング固有周期）

連成系周期: Te = r · Tb

10.5 等価粘性減衰定数he

he = (1/r3) · [hb(Tb/Te)3 + hsw(Tsw/Te)3 + hro(Tro/Te)3]

hsw ≤ 0.3、hro ≤ 0.15 の制限あり

10.6 相互作用係数β

β = (1/GS) · [1 + (Khe/Khb) · (De/ΣHi)]

βの下限値は0.75

相互作用を考慮したGS = β · GS(相互作用なし)

動的変形特性パラメータ一覧

各地域の地層ごとの平均的パラメータです。

地域/地層/土質基準歪 $\gamma_{0.5}$最大減衰 $h_{max}$
{{ m.name }} {{ (m.gamma05 * 100).toFixed(2) }} % {{ (m.hmax * 100).toFixed(0) }} %

表層地盤による加速度の増幅率 $G_s(T)$

加速度応答スペクトル $S_a(T)$

深度 vs 等価せん断波速度 $V_s$

深度 vs せん断弾性係数 $G$

深度 vs 速度インピーダンス $\rho V_s$

深度 vs 減衰定数 $h$

深度 vs 相対変位

深度 vs 層間変位