تحليل ديناميكي خطوط انتقال سيال، مدفون شده در خاكماسه اي

گسترش روز افزون جوامع شهري، اهميت شريان هاي حياتي بر زندگي عمومي را بيشتر كرده است. يكي از مهمترين شريان هاي حياتي خطوط انتقال انرژي مي باشد. با توجه به كارايي بالاي خطوط لوله مدفون در انتقال آب، نفت، گاز و سيالات ديگر و افزايش چشمگير استفاده از آنها در نقاط مختلف دنيا، لزوم بررسي رفتار اينگونه سازه ها در برابر تحريكات ديناميكي ناشي از حركت شديد زمين ضروري به نظر ميرسد. ضمن اينكه كشور ايران در يكي از نواحي زلزله خيز دنيا واقع شده است و هر لحظه احتمال وقوع زمين لرزه در كشور وجود دارد. از اين رو توجه خاص به روش هاي مقاوم سازي سازه ها و به ويژه شريان هاي حياتي كه غالباً به صورت مدفون شده در خاك مي باشند ضروري است. لازمه اين كار تجزيه و تحليل شرايط به وجود آمده در لحظه زلزله و تغيير مكان هاي ماندگار زمين پس از زلزله خصوصاً در خاك هايي با شرايط خاص مانند گسل ها، خاك هاي مستعد روانگرايي، خاك هاي مستعد نشست و ... مي باشد. مهمترين علت شكست لوله ها، جابه جايي ناشي از زلزله مي باشد. اين جا به جايي ها به دو صورت گذرا و ماندگار مي باشد. جابه جايي گذرا در اثر موج و جابه جايي ماندگار در اثر پديده هاي ژئوتكنيكي مانند روانگرايي و گسل مي باشد. از اين ميان روانگرايي عمده ترين عامل اين شكستگي هاست. لذا در اين تحقيق با مدل سازي در نرم افزار المان محدود ABAQUS ورژن 14 / 6 به بررسي و آناليز تحليل ديناميكي خطوط انتقال سيال مدفون شده و در مجاورت خاك ماسه اي اشباع كه مستعد روانگرايي مي باشد و يكي از شرايط بحراني و خاص مي باشد مي پردازيم. در پايان به اين نتيجه مي رسيم كه هرچه ضخامت لوله ها كوچكتر فرض گردد اثرات تخريبي نيروي زلزله بر خطوط انتقال كمتر خواهد بود و نيز چون بيشترين تاثير مخرب امواج زلزله در نواحي سطحي زمين مي باشد و با افزايش عمق خاك از شدت نيروي زلزله كاسته مي شود، پس مطلوب تر اين است كه لوله هاي مدفون در عمق بيشتري از سطح زمين قرار گيرند. از نتايج بدست آمده در اين تحقيق توصيه مي شود براي ساخت لوله هاي مدفون در خاك از لوله هاي فولادي و فايبرگلاس استفاده شود و نيز پس از بررسي بر روي چهار نوع سيال )آب، نفت، گازوئيل و گاز متان( نتيجه گرفته مي شود كه سيال درون لوله تاثير چنداني بر روي مقاومت و عملكرد لوله ي مدفون در هنگام وقوع زلزله ندارد.