مدلسازی پیشرفته در مهندسی عمران
تحلیل عددی-اندرکنشی لولههای مدفون عبوری از گسل معکوس و مقایسه با روابط آیین نامهای
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
استادیار گروه عمران دانشکده فنی مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه، کرمانشاه، ایران
چکیده
سیستمهای خط لوله مهمترین ابزار برای انتقال گاز و سایر سوختهای مایع میباشند. اکثر این خطوط لوله در زیر زمین مدفون شدهاند و به شدت تحت تاثیر حرکات ناگهانی زمین که ناشی از زلزله و زمین لغزش میباشند، قرار دارند. خسارات اعمال شده به خط لوله در طی هر یک از این رخدادها اگر شدید باشند، منجر به شکسته شدن اتصالات و در نتیجه ضررهای اقتصادی زیادی میشوند. با هر حرکت زمین خط لوله در معرض یک و یا همه انواع بارهای محوری، خمشی و برشی قرار دارد. این بارها ممکن است منجر به تنشهای فشاری بزرگ شوند که در واقع منجر به کمانش محلی و یا کلی میشوند. در این کار اندرکنش بین لوله و خاک اطراف به علت حرکت ناگهانی زمین، با یک نوع ارتباط بین خط لوله و خاک، پاسخ غیرخطی خاک، پاسخ غیر خطی مواد و هندسه غیر خطی مطالعه شده است. مهمترین پارامتر برای تعیین سطح عملکرد و میزان خرابی خطوط لوله مدفون در هنگام وقوع زلزله، مقدار حداکثر کرنش میباشد. آئیننامههای شریانهای حیاتی (ALA, APA) نیز با بررسی مقدار حداکثر کرنش، به بررسی رفتار لرزهای خطوط لوله مدفون پرداختهاند که با استفاده از روابط آیین نامه مقادیر تنش و کرنش را بدست آورده شده و با نتایج حاصل از نرم افزارAbaqus مقایسه شدهاند. موثرترین عامل شناخته شده در این مطالعه ضخامت لوله است که هرچه ضخامت لوله بیشتر باشد مقادیر کرنش و تنش کمتر خواهند بود و نوع تغییر شکل نیز متفاوت خواهد بود. عمق مدفون لوله تاثیر زیادی روی مقادیر تنش اعمالی به لوله ندارد ولی روی مقادیر کرنش تاثیر دارد. در عمقهای مدفون پایین کرنش نسبت به قطر لوله حساسیت چندانی ندارد ولی وقتی عمق مدفون بزرگتر باشد، مقادیر کرنش نسبت به افزایش قطر لوله حساسیت بیشتری پیدا میکنند. همچنین در ضخامتهای بزرگتر نیز افزایش قطر لوله باعث افزایش چشمگیر مقادیر کرنش میشود. برای چند مورد از نمونه مدلها مقادیر تنش و کرنش با استفاده از روابط آیین نامهای محاسبه شد. با مقایسه این نتایج با مقادیر حاصل از تحلیل اجزا محدود میتوان نتیجه گرفت که هم مقادیر تنش و هم مقادیر کرنش در آیین نامه دست بالا در نظر گرفته میشوند.
کلیدواژهها
موضوعات
)