Fay etkilerine maruz kalmış gömülü sürekli boru hatlarının davranış analizi ve hasar azaltılması

Kritik yaşam hatları olarak gömülü çelik borularda fay kırılmaları esnasında meydana gelebilecek hasarlar yıkıcı çevresel ve sosyo-ekonomik sonuçlara yol açabilmektedir. Bu tür doğal afet durumlarında gömülü çelik boruların mekanik davranışının uygun şekilde anlaşılması ve tahmin edilmesi ve bu zararlı etkilerin azaltılmasına yönelik araçların araştırılması büyük önem taşımaktadır. Bu tez, yanal atımlı fay kırılmasının neden olduğu kalıcı zemin deformasyonları altında gömülü sürekli boruların davranışını gerçekçi bir şekilde simüle etmek için problemin gelişmiş ve basitleştirilmiş sayısal modellerini geliştirmeyi amaçlamıştır. Gömülü borunun artımsal fay yükü altındaki davranışı, fay geçiş açısı (β) ve boru duvar kalınlık (t) değişimine göre incelenmiştir. Tezin ikinci kısmı, gömülü boruyu fay kırılmasının neden olduğu hasarlara karşı korumak amacıyla dört hasar azaltma tekniğinin etkisinin araştırılmasını içermektedir. Tezin son bölümünde, 1999 İzmit depreminde büyük hasar gören Thames Su Borusu hatının davranışı üzerine CFRP sargı kullanımının etkisinin değerlendirilmesini içeren bir vaka çalışması sunulmuştur Elde edilen neticeler, boru hattının performansının fay geçiş açısı ve boru duvar kalınlığı değişimine duyarlı olduğunu göstermektedir, bu parmetre değerlerinin artılıması boru performansı iyileştirmektedir. Elde edilen sonuçlar tüm iyileşitirme yaklaşımlarının performansı belirli ölçüde iyeliştirdiğini göstermekte, ve en etkili yöntemin CFRP sargıları ile boru hattı yüzeyinin sarılması olduğunu göstermektedir. Diğer taraftan, kontrollü düşük mukavemetli malzemenin kullanımının, en az etkili yaklaşım olduğu belirlenmiştir. Basitleştirilmiş ve gelişmiş sayısal modellerin karşılaştırılması bu yaklaşımlar arasında iyi bir uyumun olduğunu göstermiştir. Son olarak, CFRP kullanılarak iyileştirilen Thames Su Borusunun davranışının değerlendirilmesi, gerilim ve gerinimlerdeki önemli azalmaya rağmen, bu özel durum için göçme durumundan tamamen kaçınmanın mümkün görünmediğini göstermektedir.