تعیین طیف طراحی سرعت برای خاک‌های نوع i و ii ایران

در زمین‌لرزه‌های مخرب، همواره خرابی های بسیاری در سازه هایی مانند شریان‌های حیاتی و لوله های مدفون همگام با تخریب ساختمان های با جرم زیاد مشاهده شده است. این تخریب‌ها گاه آسیب‌های به مراتب جدی را به‎وجود آورده است. میزان نیروی جذب شده و خرابی‌های ناشی از زمین‎لرزه‌ در سازه‌های روزمینی، متناسب با اینرسی و جرم آنهاست. به‌گونه‌ای که با افزایش شتاب، میزان نیروهای وارده نیز بیشتر می‎شود. این در حالی است که در سازه های مدفون رفتار سازه تحت تاثیر رفتار خاک پیرامونی بوده و جرم سازه در مقایسه با خاک محیطی خود بسیار ناچیز و قابل اغماض است. بنابراین استفاده از روش‎های مبتنی بر متغیر شتاب زمین‎لرزه‌ در طراحی چنین سازه هایی نمی‎تواند به تنهایی کافی باشد و وجود طیف طراحی سرعت در کنار طیف شتاب موجود در آیین نامه 2800 ساختمانها ضروری به نظر می‎رسد. زیرا طراحی لرزه ای چنین سازه هایی بر پایه روش پاسخ تغییر مکان است. به این صورت که ابتدا جابه‎جایی زمین در محل سازه مدفون با استفاده از طیف پاسخ سرعت محاسبه و برهم کنش میان زمین و سازه زیرزمینی با روش شبه‎استاتیکی تحلیل می شود. طیف پاسخ سرعت برای طراحی لرزه ای سازه های مدفون بر پایه بیشینه پاسخ لایه سطحی زمین در اثر ورود شتاب مورد نظر به لایه زیرین در یک مدل تحلیلی پروفیل خاک به دست می آید. در این پژوهش سعی شده است تا با توجه به اطلاعات شتاب‌نگاشتی که از زمین لرزه های مختلف در ایران به دست آمده است، به تعیین منحنی ضریب طیفی سرعت برای خاک های نوع i وii پرداخته شود. برای این منظور، از میان اطلاعات شتاب‌نگاشتی دریافتی از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 306 شتاب‌نگاشت افقی خاک نوع i و 323 شتاب‌نگاشت افقی خاک نوع ii انتخاب شد. طیف بهنجار شده سرعت هر شتاب‌نگاشت بر مبنای بیشینه مقادیر دامنه سرعت و شتاب به‎صورت جداگانه به دست آمد. بر این اساس برای هر یک از این دو نوع خاک، دو مجموعه طیف پاسخ سرعت بهنجار شده به دست آمد. سپس برای هر مجموعه، طیف طراحی میانه و 84% تعیین شد. در پایان مدل ریاضی منحنی های ضریب طیفی سرعت تعیین و در قالب فرمول برای شرایط خاک نوع i وii در ایران ارایه شده است.