این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۸، شماره ۲، صفحات ۲۳۳-۲۴۴
عنوان فارسی مطالعه عددی اثر گسلش معکوس بر پاسخ لوله‌های مدفون در خاک
چکیده فارسی مقاله چکیده- خطوط لوله مدفون به ‌واسطه طول زیاد خود ناگزیر از عبور از گسل‌هایی هستند که حرکات بزرگ آن‌ها می‌تواند باعث بروز شکست و گسیختگی در لوله‌های مدفون شود. این حرکات بزرگ ممکن است در یک زمین لرزه رخ دهد و یا اینکه بر اثر حرکت خزنده گسل که در طول عمر بهره برداری خط لوله اتفاق می افتد، بوجود آید. بنابراین ضروری است رفتار لوله‌های مدفون در برابر حرکات گسل مورد مطالعه قرار گیرد. در ادبیات فنی موجود، تمرکز بیشتر بر مطالعه رفتار خطوط لوله در گذر از گسل های نرمال و امتداد لغز بوده است. در مطالعه حاضر، رفتار لوله‌های مدفون گذرنده از گسل معکوس با کمک نرم‌افزار آباکوس مطالعه شده است. ابتدا نحوه و روند شبیه سازی های انجام شده با نتایج آزمایشگاهی و عددی دیگر مقایسه شده است که نشان از صحت نتایج دارد. سپس مطالعه حساسیت بر روی تأثیر نوع خاک و پارامتر‌های ژئوتکنیکی آن و همچنین اثر نسبت عمق دفن به قطر لوله انجام گرفته است. مطالعات عددی انجام شده نشان می‌دهد که کرنش‌های فشاری علت اصلی وقوع گسیختگی لوله‌ها در گسلش معکوس هستند و استفاده از خاک‌های نرم و با تراکم کم و هم‌چنین کاهش عمق دفن لوله سبب کاهش مقادیر کرنش‌های فشاری و کششی ایجاد شده در لوله می‌شوند. این در حالی است که تغییر مدول الاستیسیته خاک تاثیر چندانی بر مقادیر کرنش‌های ایجاد شده در لوله ندارد. همچنین، افزایش زاویه اتساع خاک در جابه‌جایی‌های بزرگ گسل سبب افزایش مقادیر کرنش‌های ایجاد شده در لوله می‌شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله لوله مدفون،گسل معکوس،مدل‌ عددی،نرم‌افزار ABAQUS،اندرکنش خاک و لوله،
عنوان انگلیسی Numerical Investigation of Reverse Faulting Effect on the Response of Buried Pipes
چکیده انگلیسی مقاله Pipelines are considered as lifelines, because they are used for transportation of different fluids such as natural gas, oil and water, which the human life depends on their existence. The damages to the pipelines are usually associated with human fatalities, financial losses and also environmental pollution. Earthquake wave propagation and permanent ground displacement (PGD) caused by surface faulting are potentially devastating natural events which threaten buried pipelines. Although small regions within the pipeline network are affected by faulting hazards, the rate of the damage is very high since fault movement imposes large deformation on pipelines. On the contrary, the whole of pipeline network is influenced by the wave propagation hazards, but the damage rates is lower which leads to lower pipe breaks and leaks per unit length of the pipe. On the other hand, buried pipelines due to their long length, have to pass through active faults which their large movements may lead to failure and rupture of the buried pipes. It is, therefore, essential to investigate the behavior of buried pipelines against fault displacements in order to mitigate the losses caused by these natural events and to try to keep them in service under various situations. Over the years, many researchers have attempted to analyze pipeline behavior via numerical, analytical an experimental modeling, but most of these works were designed to assess pipe response to strike-slip faulting and some were implemented to recognize the behavior of pipelines under normal faulting with right deformation angles. In the present study, In order to understand the behavior of the pipelines under reverse fault movements, the effects of different geotechnical and geometric conditions on the response of the pipes is examined. Numerical simulations have been conducted using the software ABAQUS based on finite element method. In most of the previous studies, a simplified beam-spring model was used to simulate the behavior of the pipes, but in this study a 3-D continuum model is employed to simulate the behavior of the buried pipes against reverse fault movements. In order to increase the accuracy of the analysis, it is tried to use the elements that best match with reality of the nature of soil and pipe behavior and the interaction between them. The results of the numerical study confirmed that the compressive strains in pipe caused by reverse faulting are larger than the tensile strains, thus compressive strains are considered as the main cause of the failure of the buried pipes in the reverse fault motions. Investigating the pipes behavior in different soil types demonstrated that the buried pipelines in loose and soft soils experience less amount of strain in comparison with those which are bureid in other types of the soils. This is due to the fact that the displacement of the pipeline in loose and soft soils is easier and there are less soil resistance forces against pipe displacement. The assessment of effect of soil dilatation angle illustrated that in large fault displacements, the amounts of pipe strain decline with the reduction of the dilation angle, while changing the modulus of elasticity of the soil has no impact on the response of the pipes. The results also showed that by reducing the burial depth, the level of strain induced in the buried pipes decreases.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله لوله مدفون,گسل معکوس,مدل‌ عددی,نرم‌افزار ABAQUS,اندرکنش خاک و لوله
نویسندگان مقاله امین منشی زاده نایین |
دانشگاه فردوسی مشهد

سید احسان سیدی حسینی نیا |
دانشگاه فردوسی مشهد

نشانی اینترنتی https://mcej.modares.ac.ir/article_12085_e9d8034f4bce8ccb8fe5a0aac3b1fef7.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات