بررسي آزمايشگاهي و عددي اندركنش جانبي لوله پلي اتيلن مدفون و خاك ماسه اي متراكم در شرايط گسل امتداد لغز

خطوط لوله مدفون زيرساخت هاي حياتي هستند و بيشتر براي انتقال انرژي و ساير كالاهاي اساسي مورد استفاده قرار مي گيرند. يكي از مهمترين مخاطرات لرزه اي خطوط لوله مدفون، حركت گسل هايي است كه از آنها عبور مي كند. بطور كلي، خطوط لوله را مي توان به عنوان يك تير بر بستر فنر مدلسازي كرد. در حالي كه اندركنش لوله و خاك را مي توان با استفاده از فنرهاي معادل خاك در جهت محوري، افقي و عمودي نشان داد، كه مقادير سختي اين فنرها قبلا توسط آيين نامه ASCE وALA ارائه شده است. در اين تحقيق، يك آزمايش در مقياس كامل بر روي لوله پلي اتيلن 8 متري به قطر 120.5 ميلي متر، مدفون در خاك ماسه اي متراكم، در محل گسل امتداد لغز انجام شد. براي شبيه سازي اثر گسل، جابجايي 600 ميلي متر، بصورت عمود بر محور لوله به آن اعمال شد. جابجايي 8 نقطه در طول لوله كه از هم فاصله 1متر داشتند، در هر لحظه از بارگذاري ثبت شد. يك برنامه كامپيوتري براي بهينه سازي مشخصات فنرهاي معادل با استفاده از اسكريپت هاي پايتون در محيط هاي متلب و آباكوس، طراحي شد. تا بدين ترتيب، تغيير شكل لوله در طول آن بيشترين انطباق را با نتايج آزمايش داشته باشد. بر اين اساس، سختي اوليه و حداكثر نيروي اندركنش خاك- لوله محاسبه شد و با معيارهاي ارايه ‌شده توسط استاندارد ASCE وALA مقايسه گرديد. نتايج نشان داد كه مقدار ظرفيت نيروي تسليم و سختي فنرهاي جانبي معادل خاك، در مقايسه با آيين نامه ASCE وALA، مقدار زيادي خطا دارد. مقادير مذكور براي لوله پلي اتيلن در شرايط گسل امتداد لغز، بسيار كوچكتر از مقادير ارائه شده توسط ASCE و ALA بود.