Απλοποιημένη μεθοδολογία απόκρισης υπόγειου αγωγού υποβαλλόμενου σε ανάστροφο ή κανονικό ρήγμα - Χρήστου, Λήδα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Γεωτεχνικής. Εργαστήριο Εδαφομηχανικής, 2015)
Η γνώση της μηχανικής συμπεριφοράς υπόγειου χαλύβδινου αγωγού, που χρησιμοποιείται στην μεταφορά πετρελαίου ή φυσικού αερίου, υποβαλλόμενου σε κανονική ή ανάστροφη διάρρηξη τεκτονικού ρήγματος είναι ιδιαιτέρως σημαντική. Αυτό οφείλεται στο ότι η ακριβής εκτίμηση της έντασης που θα αναπτυχθεί στον αγωγό υποδεικνύει πιθανή αστοχία δικτύων αγωγών, με την οποία ελλοχεύει ο κίνδυνος διαρροής βλαβερών ή επίκίνδυνων για το περιβάλλον ουσιών. Η έντονα μη-γραμμική φύση του προβλήματος καθιστά την αριθμητική προσομοίωσή του με πεπερασμένα στοιχεία ιδιαίτερα χρονοβόρα και απαιτητική. Για τον λόγο αυτό, στα αρχικά τουλάχιστον στάδια μιας μελέτης, προκρίνεται συχνά η χρήση απλουστευμένων προσομοιωμάτων. Τέτοια προσομοιώματα είναι εκείνα στα οποία το έδαφος προσομοιώνεται με κατάλληλα ελατήρια κι ο αγωγός με στοιχεία δοκού. Τα πλέον διαδεδομένα ελατήρια είναι τα προτεινόμενα του Αμερικανικού Κανονισμού (ALA 2001). Στην παρούσα εργασία για την απεικόνιση της πραγματικής συμπεριφοράς του αγωγού χρησιμοποιείται ένα τρισδιάστατο προσομοίωμα, στο οποίο λαμβάνεται υπόψιν η ανελαστική συμπεριφορά τόσο του αγωγού όσο και του εδάφους, καθώς και οι μη γραμμικότητες του προβλήματος, δίνοντας έμφαση στην ρεαλιστική προσομοίωση της διεπιφάνειας εδάφους – αγωγού με αποκόλληση κι ολίσθηση. Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα από το τρισδιάστατο αριθμητικό προσομοίωμα κι από το ελατηριωτό προσομοίωμα με τα προτεινόμενα ελατήρια του Αμερικάνικου Κανονισμού, φαίνεται να υπάρχει σημαντική απόκλιση. Στο ανάστροφο ρήγμα, φαίνεται μάλιστα, το ελατηριωτό προσομοίωμα να μην είναι καν συντηρητικό. Για τον λόγο αυτό, προτείνονται κάποια ‘’νέα’’ ελατήρια, τα οποία προκύπτουν μέσα από αριθμητικές αναλύσεις.Όσον αφορά στο ανάστροφο ρήγμα, τα ελατήρια αυτά προσομοιώνουν σωστά την συμπεριφορά του αγωγού. Για το κανονικό ρήγμα, με την κατάλληλη απομείωση της αντοχής των κατακόρυφων ελατηρίων προς τα κάτω τα ελατήρια από αριθμητικές αναλύσεις δίνουν ικανοποιητικά αποτελέσματα. Η απομείωση αυτή είναι τόσο για διάφορες γωνίες ρήγματος όσο και για διάφορες γωνίες τριβής σε άμμους. Η απομείωση αυτή γίνεται λόγω της χαλάρωσης του εδάφους στην εγγύς του ρήγματος περιοχή με αποτέλεσμα να μειώνεται η φέρουσα ικανότητά του. Τέλος, τα ελατήρια αυτά αδιαστατοποιούνται για αργιλώδεις κι αμμώδεις σχηματισμούς, ούτως ώστε να μπορούν να εφαρμοσθούν σε ένα εύρος γεωμετρικών κι εδαφικών συνθηκών.