اثر ضخامت جداره بر اندركنش جانبي لوله فولادي مدفون و خاك ماسه‌اي متراكم در گسلش امتداد‌لغز

تحليل تنش‌هاي ناشي از زلزله و بررسي اثرات ناشي از فشار خاك بر لوله‌هاي مدفون از چالش‌برانگيزترين مباحث مطرح در طرح لرزه‌اي شريان‌هاي حياتي مي‌باشد. خطوط لوله مدفون سازه‌هاي طويل مستقر در محيط نيمه‌بي‌نهايت خاك محسوب شده و به‌صورت تيرهايي بر بستر فنرهاي معادل خاك شبيه‌سازي مي‌شوند. مشخصات فنرهاي بستر نيز از روابط آئين‌نامه‌اي (مانند ASCE1984 و ALA2001) تعيين مي‌شوند. مشخصات فنرهاي معادل خاك لوله در آئين‌نامه‌ها فقط تابع قطر لوله و مشخصات خاك است. تحقيقات متعدد نشان داده است كه اندركنش خاك لوله تابع عوامل ديگري مانند ضخامت جداره لوله، جنس مصالح لوله و شرايط بارگذاري نيز مي‌باشد. در اين تحقيق ابتدا دو آزمايش بزرگ‌مقياس روي لوله‌هاي فولادي پيوسته مدفون در خاك ماسه‌اي متراكم به انجام رسيد. شبيه‌سازي‌هاي اجزاي محدود با استفاده از داده‌هاي آزمايشگاهي به‌دست‌آمده، راستي‌آزمايي گرديد. در ادامه يك بانك اطلاعاتي مشتمل بر 24 شبيه‌سازي اجزاي محدود از لوله‌هاي مدفون ايجاد شد. نتايج مدل‌هاي عددي به نرم‌افزار BPSIOS وارد شد تا مشخصات فنرهاي اندركنشي خاك لوله محاسبه گردد. با در نظر گرفتن اثر ضخامت جداره لوله، رابطه جديدي براي اندركنش خاك ماسه‌اي متراكم و لوله فولادي در شرايط گسلش امتدادلغز ارائه شد. نتايج نشان داد كه نيروي اندركنش خاك و لوله و سختي‌هاي اوليه و ثانويه فنرهاي اندركنشي به‌شدت متأثر از ضخامت جداره لوله مي‌باشند.