مطالعه حالتهای تغییر شکل خطوط لوله مدفون تحت جابجایی ماندگار زمین در محل گسل فعال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

استادیار واحد کرمانشاه

چکیده

رفتار لوله های مدفون تحت جابجایی گسل موضوعی پیچیده است. در زلزله های گذشته جابجایی 1/2 و 3 و 4 متر گسل گزارش شده است. مرور تحقیقات نشان می دهد، شناخت حالت های خرابی لوله تحت جابجایی های بزرگ گسل، یک چالش است. در این مقاله، تاثیر پارامتر ضخامت لوله، بر رفتار لوله در تقاطع لوله و گسل بررسی شده است. رفتار لوله با تمرکز بر جابجایی های بزرگتر از 1 متر گسل، مورد بررسی قرار گرفته است. با تحلیل دینامیکی و در نظر گرفتن اندرکنش خاک و لوله با نرم افزار المان محدود ABAQUS شبیه سازی انجام شده است. ابعاد مدل خاک و لوله و خصوصیات مصالح در تمامی نمونه های تحلیل، ثابت بوده و مقدار جابجایی گسل (2/0 تا 3 متر) و ضخامت لوله (از 2/8 تا 20 میلیمتر) پارامترهای متغیر مقاله حاضر است. برای دو متغیر مقدار جابجایی گسل و ضخامت لوله تحلیل انجام گرفته است. مقدار حداکثر کرنش محوری و حالت های تغییر شکل لوله تحت جابجایی گسل مورد بحث قرار گرفته است. همچنین، اثر ضخامت لوله و مقدار جابجایی گسل بر مقدار کرنش جداره لوله در تحلیل عددی در نتایج آورده شده است. در جابجایی کمتر از 1 متر،  تغییر شکل لوله شبیه به حرف S بوده و کمانش موضعی در لوله رخ می دهد. در جابجایی از 5/1 متر  و بیشتر تغییر شکل لوله شبیه حرف Z  است و چروکیدگی در لوله رخ می دهد. در جابجایی بیشتر از 5/1 متر،  تغییر شکل لوله بصورت اعوجاج و چروکیدگی است. در جابجایی بیشتر از 1 متر با افزایش ضخامت لوله، کرنش کاهش می یابد. تغییر ضخامت لوله، می تواند حالت خرابی لوله را تغییر دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The study of deformation modes of buried pipelines under the permanent land displacement at the site of an active fault

نویسندگان [English]

  • Mahsen Oghabi
  • Mehdi Khoshvatan
چکیده [English]

Pipe behavior under fault displacement is complex. In the past earthquake fault displacement of 2.1, 3 and 4 meters has been reported. Literature review shows understand failure modes of buried pipelines subjected to big fault displacement, is a challenge. In this paper, the influence of the thickness of the pipe on the response of the pipe under the fault displacement greater than 1 meter is studied. The quasi-static analysis by taking into pipe-soil interaction, by finite element simulation was performed with the ABAQUS software. Pipe and soil Dimensions and material properties of the soil and pipe is fixed in all analyzed. The fault displacement (0.2 to 3 meters) and the pipe thickness (from 8.2 to 20 mm) variable parameters of this article. For variable displacement faults and the thickness of the pipe, the pipe deformation After removing the fault, the thickness of the pipe and the amount of displacement of the fault on the behavior of pipe strain exists in the pipeline wall is extracted and discussed is located. The displacement of less than 1 meter, the pipes like the letter S and local buckling occurs in the pipeline. The displacement of 1.5 meters and more like the letter Z-pipe deformation and wrinkling occurs in the pipeline. The displacement of more than 1.5 meters, distortion, and wrinkling pipe is deformed. The displacement of more than 1 m by increasing the thickness of the pipe, the strain is reduced. Change the thickness of the pipe, the pipe failure mode changes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fault displacement
  • pipe thickness
  • failure modes
  • pipe deformation