ارزیابی رفتار خطوط لوله در برابر حرکت گسل

طی سالهای اخیر حرکت بزرگ گسل ناشی از و قوع زمین لرزه خسارات زیادی به سیستمهای خط لوله وارد کرده و این خسارات مشکلات فراوانی را در زندگی روزمره سبب شده است . از آنجا که خطوط لوله در سطح وسیعی گسترده بوده و در برخی مناطق الزاما از نواحی دارای گسل عبور می کنند لذا مطالعه بهسازی خطوط لوله در نواحی دارای گسل ها از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. برای بررسی این پدیده مدلهای مختلفی در سالهای گذشته ارائه شد ه و با توجه به مزایا و معایب تحقیقات انجام شده، در این مقاله مدل تحلیلی جدیدی ارائه شده است . این مدل بصورت دو بعدی ، با تحلیل استاتیکی و غیر خطی مورد م طالعه قرار گرفته است. به جهت در نظر گرفتن تاثیر غیرخطی بودن هندسه مدل و نیز غیرخطی بودن مصالح لوله، آنالیز بصورت استاتیکی و غیرخطی انجام گرفته . تاثیر غیر ثابت بودن شعاع انحنا خط لوله در ناحیه تلاقی با گسل، بر روی شکست خط لوله در تلاقی با گسل منظور شده است. بارگذاری ناشی از وقوع زمین لرزه بصورت تغییرمکان گسل به لوله اعمال شده ، که در نتیجه آن این تغییرمکان باعث ایجاد نیرو وتنش در خطوط لوله می شود. منحنی تنش -کرنش بصورت سه خطی در نظر گرفته شده و با بررسی مقدار گشتاور خمشی در نقاط بحرانی لوله، تغییرات مدول الا ستیسیته در آنالیز اعمال شد ه است . شکست خط لوله بصورت شکست ناشی از اندرکنش نیروی محوری و گشتاور خمشی بوده و شکست محوری نیز مورد محاسبه قرار گرفته است. حساسیت پارامتر های طراحی در شکست خط لوله بصورت یک مطالعه پارامتری بررسی و نتایج در منحنی های ترسیم شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آنالیز نشان می دهد که با افزایش تغییر مکان گسل، افزایش قطر لوله، افزایش عمق دفن لوله، افزایش زاویه اصطکاک بین خاک و لوله به ناحیه شکست خود نزدیک تر می گردد. همچنین با توجه به آنالیز ارائه شده ملاحظه م یشود با فرض ثابت بودن شعا ع انحنا برای مسیر خط لوله در ناحیه تلاقی با گسل، نتایج محافظه کارانه می باشد و در صورت اعمال شعاع غیر یکنواخت برای لوله نتایج بهبود مییابد.

کلیدواژه ها:

خط لوله ، گسل ، لوله مدفون ، غیرخطی هندسی