مطالعه عددی اثر گسلش معکوس بر پاسخ لوله های مدفون در خاک

چکیده- خطوط لوله مدفون به واسطه طول زیاد خود ناگزیر از عبور از گسل هایی هستند که حرکات بزرگ آن ها می تواند باعث بروز شکست و گسیختگی در لوله های مدفون شود. این حرکات بزرگ ممکن است در یک زمین لرزه رخ دهد و یا اینکه بر اثر حرکت خزنده گسل که در طول عمر بهره برداری خط لوله اتفاق می افتد، بوجود آید. بنابراین ضروری است رفتار لوله های مدفون در برابر حرکات گسل مورد مطالعه قرار گیرد. در ادبیات فنی موجود، تمرکز بیشتر بر مطالعه رفتار خطوط لوله در گذر از گسل های نرمال و امتداد لغز بوده است. در مطالعه حاضر، رفتار لوله های مدفون گذرنده از گسل معکوس با کمک نرم افزار آباکوس مطالعه شده است. ابتدا نحوه و روند شبیه سازی های انجام شده با نتایج آزمایشگاهی و عددی دیگر مقایسه شده است که نشان از صحت نتایج دارد. سپس مطالعه حساسیت بر روی تاثیر نوع خاک و پارامتر های ژئوتکنیکی آن و همچنین اثر نسبت عمق دفن به قطر لوله انجام گرفته است. مطالعات عددی انجام شده نشان می دهد که کرنش های فشاری علت اصلی وقوع گسیختگی لوله ها در گسلش معکوس هستند و استفاده از خاک های نرم و با تراکم کم و هم چنین کاهش عمق دفن لوله سبب کاهش مقادیر کرنش های فشاری و کششی ایجاد شده در لوله می شوند. این در حالی است که تغییر مدول الاستیسیته خاک تاثیر چندانی بر مقادیر کرنش های ایجاد شده در لوله ندارد. همچنین، افزایش زاویه اتساع خاک در جابه جایی های بزرگ گسل سبب افزایش مقادیر کرنش های ایجاد شده در لوله می شود.