بررسی عددی پاسخ لرزه ای خطوط لوله مدفون تحت اثر جابجایی گسل

بررسی عملکرد خطوط لوله طی زلزلههای گذشته نشان میدهد که تغییرشکلهای ماندگار زمین در مقایسه با ارتعاشات لرزهای عامل عمده خرابی لولهها میباشند. بطور کلی سه نوع مد شکست برای خط لوله ممکن است اتفاق بیفتد کهعبارتند از: شکست ناشی از کشش، کمانش موضعی و کمانش کلی. روشهای تحلیلی جزء ابتداییترین راه ها برای ارزیابی پاسخ لرزهای خطوط لوله میباشند. به دلیل محدودیتهای روشهای تحلیلی، استفاده از روش المان محدود برای بررسیرفتار لولههای مدفون عبوری از گسل کارآمد تر بنظر میرسند. در این مقاله با استفاده از روشهای عددی المان محدود و مدل وینکلر به بررسی بازتاب خطوط لوله مدفون در محل عبور از گسل میپردازیم. روش تحلیل، استاتیکی غیرخطی بوده و اثر اندرکنش لوله و خاک لحاظ میشود. مصالح لوله و خاک بصورت الاستو پلاستیک و توسط المانهای مناسب در نرم افزار اجزاء محدودABAQUSمدل میشوند. اثر زلزله به شکل تغییر مکان گسل بر لوله اعمال شده و در نتیجه باعث ایجاد نیرو و تنش در لوله می شود. حساسیت عوامل موثر در بازتاب لوله طی مطالعات پارامتری بحث و بررسی می گردد. نتایج تحلیل نشان می دهد که با کاهش تغییر مکان گسل، کاهش عمق دفن لوله، افزایش ضخامت لوله، افزایش قطر لوله و افزایش زاویه جهتگیری لوله با گسل پاسخ لوله و خسارات وارده بر آن کاهش مییابد.

کلیدواژه ها:

روش المان محدود ، حرکت گسل ، لوله مدفون ، اندرکنش خاک-لوله ، تحلیل غیرخطی