بررسی و تحلیل خطی تاثیر روانگرایی خاک بر روی خطوط لوله مدفون به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار plaxis

پدیده روانگرایی خاک از جمله مخاطراتی است که در پی رخداد زمین لرزه به وقوع پیوسته و عموما خسارات بر جای گذاشته خاص از این پدیده، منجر به تشدید آسیب پذیری و بحرانزایی حاصل از پدیده زمینلرزه میشود. بروز پدیده روانگرایی در حین زمین لرزه میتواند خسارتهای زیادی به شریان های حیاتی، کج شدن و فرو رفتن سازه های روزمینی و بالا آمدن سازه های سبک مدفون در خاک (مثل لوله)، پر شدن چاه های آب و تغییرات مورفوتکتونیکی در لندفرمهای موجود در پهنه مورد روانگرایی وارد آورد. سامانه های خطوط لوله، با توجه به گستردگی و قرارگیری در ناحیه وسیع، بیشتر از سایر سازه ها در برابر خطرات زمینلرزه قرار میگیرند. همچنین تعداد زیادی از مستحدثات قبل از تدوین معیارهای طراحی مقاوم در برابر زلزله ساخته شده اند و متاسفانه همچنان کیفیت ساخت و ساز در برخی موارد در کشور ما در حد مطلوب نمیباشد. از اینرو مباحث بررسی آسیب پذیری و بهسازی لرزه ای مهم می باشد. در این مطالعه نتایج آزمایشگاهی موجود و نتایج حاصل از تحلیل های عددی روانگرایی خاک با استفاده از نرم افزار اجزای محدود plaxis مقایسه میشود. هدف از این تحلیل ها کمک به شناسایی تاثیر روانگرایی خاک بر روی لوله های مدفون میباشد. در این رساله با خدمت گرفتن یک مدل رفتاری برای خاک و با در نظر گرفتن تغییرات فشار آب حفره ای در مدل اجزاء محدود ، پدیده ی روان گرایی مدل شده و رفتار لوله های مدفون شهر نوشهر تحت اثر روان گرایی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پس از شناسایی نقاط با پتانسیل روانگرایی در منطقه ی شهری نوشهر ، مدل های مناسب لوله و خاک با در نظر گرفتن قطر لوله ها در نواحی با پتانسیل روانگرایی ، بسط داده شد . بعد از بارگذاری، نتایج نشان دهنده این واقعیت می باشند که با افزایش عمق لوله مدفون زمانی که قطر لوله ثابت است، جابجایی لوله کاهش می یابد، در حالیکه با افزایش قطر لوله در یک عمق ثابت، موجب افزایش جابجایی لوله می گردد. در نهایت نتایج این پژوهش نشان می دهند که با اعمال بارگذاری لرزه ای، به دلیل افزایش فشار آب حفره ای و کاهش تنش موثر، احتمال روانگرایی وجود دارد و دلیل این نشست های بسیار زیاد، همین پدیده می باشد.

Keywords:

روانگرایی , خطوط لوله مدفون , فشار آب حفره ای , روش اجزای محدود , تحلیل عددی