اثر ضخامت جداره بر اندرکنش جانبی لوله فولادی مدفون و خاک ماسه ای متراکم در گسلش امتداد لغز

تحلیل تنش های ناشی از زلزله و بررسی اثرات ناشی از فشار خاک بر لوله های مدفون از چالش برانگیزترین مباحث مطرح در طرح لرزه ای شریان های حیاتی می باشد. خطوط لوله مدفون سازه های طویل مستقر در محیط نیمه بی نهایت خاک محسوب شده و به صورت تیرهایی بر بستر فنرهای معادل خاک شبیه سازی می شوند. مشخصات فنرهای بستر نیز از روابط آیین نامه ای (مانند ASCE1984 و ALA2001) تعیین می شوند. مشخصات فنرهای معادل خاک- لوله در آیین نامه ها فقط تابع قطر لوله و مشخصات خاک است. تحقیقات متعدد نشان داده است که اندرکنش خاک- لوله تابع عوامل دیگری مانند ضخامت جداره لوله، جنس مصالح لوله و شرایط بارگذاری نیز می باشد. در این تحقیق ابتدا دو آزمایش بزرگ مقیاس روی لوله های فولادی پیوسته مدفون در خاک ماسه ای متراکم به انجام رسید. شبیه سازی های اجزای محدود با استفاده از داده های آزمایشگاهی به دست آمده، راستی آزمایی گردید. در ادامه یک بانک اطلاعاتی مشتمل بر 24 شبیه سازی اجزای محدود از لوله های مدفون ایجاد شد. نتایج مدل های عددی به نرم افزار BPSIOS وارد شد تا مشخصات فنرهای اندرکنشی خاک لوله محاسبه گردد. با در نظر گرفتن اثر ضخامت جداره لوله، رابطه جدیدی برای اندرکنش خاک ماسه ای متراکم و لوله فولادی در شرایط گسلش امتدادلغز ارایه شد. نتایج نشان داد که نیروی اندرکنش خاک و لوله و سختی های اولیه و ثانویه فنرهای اندرکنشی به شدت متاثر از ضخامت جداره لوله می باشند.