تحلیل عددی عوامل موثر بر روانگرایی ناشی از زلزله بر ساختگاه لوله های مدفون

چکیده- خاک های ماسه ای اشباع در حین زلزله به دلیل بارگذاری سریع و بدون مهلت زهکشی به دلیل تشکیل اضافه فشار آب حفره ای ممکن است دچار روانگرایی گردند. در اثر وقوع روانگرایی در خاک، نیروهایی به وجود می آید که سازه های مدفون ازجمله لوله ها را تحت تاثیر قرار می دهد. در تحقیق حاضر مدل سازی لوله مدفون در فضای نرم افزار FLAC ۲D، صحت سنجی مدل طی فرآیند مقایسه ای با تحقیق آزمایشگاهی انجام گرفته از سوی سازمان ASCE و بررسی پارامترهای مختلف شامل تاثیر زاویه اتساع و اصطکاک خاک، میزان تراکم نسبی خاکریز اطراف و روی لوله، حضور خاک های غیر روانگرا در اطراف لوله مدفون، قطر و عمق دفن لوله و نیز تراز آب زیر زمینی پیرامونی انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش زاویه اصطکاک و اتساع در تراکم نسبی ثابت از آسیب های وارده بر لوله می کاهد. در تراکم نسبی نسبی بیش از ۷۰% با افزایش زاویه اصطکاک، میزان برخاستگی و تبعا آسیب پذیری لوله در حین بارگذاری زلزله، همواره سیر نزولی دارد. همچنین دفن لوله در عمق زیاد و نیز استفاده از لوله های با قطر کمتر، میزان آسیب پذیری لوله ها در حین وقوع روانگرایی را به طور چشمگیری کاهش می دهد. از دیگر نتایج این تحقیق، کاهش میزان خطرپذیری لوله های مدفون با استفاده از خاکریزهایی با پتانسیل روانگرایی پایین و نیز پایین انداختن تراز آب زیر زمینی می باشد.

کلیدواژه ها:

FLAC ، Liquefaction ، buried pipelines ، FLAC ، finite difference method ، Finn’s model ، واژگان کلیدی: روانگرایی ، لوله های مدفون ، روش تفاضل محدود صریح ، مدل فین