بررسی تاثیر نسبت عمق مدفون شدگی به قطر لوله در خاک های متفاوت بر رفتار لرزه ای لوله های مدفون

خطوط لوله انتقال نفت و گاز، به عنوان شریان های حیاتی اقتصاد یک کشور مطرح می باشند. بررسی عملکرد این خطوط در مقابل عوامل مخربی چون زلزله، گسلش و تغییرشکل های دائمی زمین، موضوعی مهم در جوامع علمی مهندسی عمران است. در این پژوهش به زیرموضوعِ گسلش از رفتار لرزه ای لوله های مدفون پرداخته شده است.گسل ها از لحاظ زایشی به سه دسته تقسیم می شوند.گسل های نرمال، معکوس و امتداد لغز. عبور لوله از گسل های امتداد لغز که در آنها دو صفحه مجاور پوسته زمین به صورت افقی و به موازات هم لغزش می نمایند، مورد بحث است. برای شبیه سازی رفتار و شکست های لوله های فولادی و خاک در عبور لوله از گسل امتداد لغز، از مدلسازی فیزیکی مقیاس کامل با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته استفاده شده است. در آزمایشات، با استفاده از وسایل اندازه گیری الکترونیکی و بارگذاری مکانیکی مختلف و همچنین روش های آزمایشگاهی مبتکرانه، تنشها، کرنش ها و تغییر شکل های خاک و لوله های فولادی مدفون در آن و آسیب وارد به آنها در زمان گسلش، بررسی شده است. در انجام آزمایشات، پارامترهایی چون عمق دفن لوله، قطر لوله، ضخامت لوله، خواص مکانیکی خاک، تغییر مکان گسل و سرعت بارگذاری به عنوان متغیرها و ورودی های مساله مطرح شده و تاثیر این عوامل بر خرابی های ناشی از تغییر شکل های بیش از حد مجاز در جداره لوله های فولادی، عدم مقاومت لوله در مقابل بارهای وارده و تغییرشکل خاک که منتج به آسیب های جدی به سازه های مدفون شده در آن و یا بنا شده به روی آن می شود، به عنوان خروجی های مساله، مورد بررسی قرار گرفته اند. ضمن اینکه در این پژوهش در مواردی که اطلاعات بیشتری برای حل مساله مورد نیاز بود و همچنین برای گسترش و جامع تر کردن نتایج، با استفاده از روش اجزای محدود و با استفاده از نرم افزارهای رایانه ای،از مدلسازی عددی نیز بهره گرفته شده است. نتایج به ما نشان می دهد به هنگام پدیده گسلش، زمانی که عمق مدفون شدگی بیشتر باشد آسیب لوله می شود. در بررسی رکوردهای مختلف سرعت بارگذاری به طور مستقیم تاثیری بر مقدار کرنش ها ندارد. شتاب زلزله بیشتر علاوه بر بیشتر نمودن تغییرمکان گسل که خود سبب افزایش کرنش می شود به طور مستقیم نیز با بوجود آوردن نیروی اینرسی کرنش ها را افزایش می دهد.