بررسی رفتار دینامیکی شبکه ای از خطوط لوله با روانگرایی بخشی از خاک ناشی از شتاب زلزله

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 کارشناس ارشد زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تفت

چکیده

تحلیل خطرپذیری خطوط لوله مدفون در برابر زلزله به عنوان یکی از مهمترین شریان‌های حیاتی در شرایط حاضر جهان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در فعالیت‌های روزمره ما، سازه‌های زیر زمینی مانند لوله‌ها، تونل‌ها، چاه‌ها و غیره برای خدماتی مثل انتقال آب، حمل و نقل، زهکشی، آبیاری، دفع فاضلاب، انتقال نفت و گاز، حمل ضایعات اسیدی، صنعتی، خانگی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به سرمایه گذاری‌های عظیم در سازه‌های زیرزمینی به ویژه لوله‌های مدفون، نیاز به مطالعه پاسخ این سازه‌ها در برابر زلزله، به وضوح احساس می‌گردد. خطوط لوله که در انتقال گاز و سایر سیالات مورد استفاده قرار می‌گیرند، به طور گسترده‌ای تمام مناطق را پوشانده‌اند. این خطوط به دلیل عبور از مناطق پرجمعیت اکثرا به صورت پیوسته و مدفون در خاک اجرا می‌شوند. رفتار لرزه‌ای این لوله‌ها به علت اندرکنش بین خاک و لوله، متفاوت از سازه‌های روزمینی است. نحوه مدلسازی اثر روانگرایی خاک بر روی لوله در این تحقیق به این صورت است که دو فنر برشی و یک فنر نرمال بین خاک و لوله تعریف می‌شوند که در حالت روانگرایی مقاومت برشی فنرهای اصطکاکی به حداقل میل داده می‌شود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Dynamic Behavior of a Network of Pipelines and Liquefaction of Soil Caused by the Earthquake Acceleration

نویسندگان [English]

  • Alireza Mirza Goltabar Roshan 1
  • Soheil Mahdavi Omran 2
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Babol University
2 MSc in Earthquake Engineering, Department of Civil Engineering, Islamic Azad University, Taft Branch
چکیده [English]

Risk analysis pipelines in the quake as one of the most vital arteries in the current circumstances in the world is of special importance. in our everyday activities, used to underground structures such as pipes, tunnels, wells and so on for services such as transporting water, transportation, irrigation, drainage, sewage disposal, transporting oil and gas, carrying acid waste, industrial, household and so on. With regard to the huge investments structures, especially buried underground pipes, we need to study these constructs in response to the earthquake, is clearly felt. Pipelines used for transporting gas and other fluids, are widely distributed in all areas. These lines due to passing through the densely populated areas are always buried in the earth. Seismic behavior of these pipes as a result of the interaction between the soil and the pipe is different from the above-ground structures. The manner of modelling of the effects of soil liquefaction on the pipes in this thesis is that two shear springs and a normal spring is defined between soil and the pipe that in liquefaction mode minimize the friction shear strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Buried pipe line
  • network
  • Soil Liquefaction
[1] Baska, D.A., (2002), “An analytical/Emperical model for prediction of lateral spread displacements”, PhD Thesis, Dept. of Civil Engineering, University of Washington,Washington.

[2] حسینی، محمود و مهران تیو،(1376) ؛ "رهنمود‌هایی برای طراحی لرزه‌ای خطوط لوله نفت و گاز"؛ تهران : مؤسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.

[3]Liang,j.,Sun,S. (2002).” Site Effects on Seismic Behaviour of   Pipeline”,Pressure Vessel Tech.,ASME,Vol .122,pp 469-475,2000Atluri, S.N. and Shen, S.

[4]Matsuo , O., Nishi , K . and Uzuoka , R . (1997) “ Numerical simulation of embankments founded on liquefied soil “ Proc . of ٩th Int . Conf . on Computer Methods and Advances in Geomechanics , Wuhan , pp.1807- 1812 .

 [5] مؤسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، (1370) ، زلزله رودبار و منجیل 31 خرداد 1369 ، گزارش تحلیلی شماره 1، تهران: مؤسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.

[6] Huang , M. and Zienkiewicz , O.C. (1998) “ New unconditionally stsble staggered solution proceduresfor coupled soil- pore fluid dynamic problems “ Int . j. Num. Meth . in Eng . , 43 , pp . 1029- 1052 .

[7] حامدباوانپوری،جهانگیرخزایی،حسنشرفی ،(آذر1391)،" بررسیومطالعهعددیتأثیرروانگراییناشیاززلزلهبرلوله­هایمدفونگاز"دومینکنفرانسملیسازه - زلزلهژئوتکنیک ،مازندران.

 [8] Seed, H.B. Idris10s, I.M. and Arango, I. (1967), “Evaluation of Liquefaction Potential Using Field Performan Data”,Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 109(3), pp. 458-482.

[9] حسینی،م.، درخشندی،م.( 1385 )،" راهنمای مقاوم سازی زمینهای سست در برابر روانگرایی"، تهران، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران)

[10] Wang L.R.L., Yeh, Y. H. (1989), “Combined Effecte of Soil Liquefaction and Ground Displacement to BuriedPipelines“. P. V. P., Vol.162, PP.43-51.

[11] Nishio N. (1989) ‘’Dynamic Strains in Buried Pipelines due to Soil’’. P. V. P., Vol.162, PP.83-88.

[12] Hamada M., Kubo K. and Saito K، (1985) ‘’Large Ground Displacement and Buried Pipe Failure bySoil Liquefaction during 1983 NIHONLAI-CHUBU Earthquake’’. P. V. P., Vol.98-4, PP.11-18.

 [13] Guoxin Wang., Wei H. and Jianguo. (1995)  ‘’Seismic Response of Buried Pipelines during Liquefaction Conference on Seismology and Earthquake Engineering‘’, P. V. P., Vol.2, PP.1343-1351.

 [14] Fu-Lu M. (1983) ‘’Earthquake Response of Fluid-Filled Pipeline in Soil’’. P. V. P., Vol.77, PP.196-201.

[15] جواد هدایتی،مسعود سلطانی محمدی، محمود یزدانی،(1391)، "رفتارکمانشیشمع­هادرخاک­هایروانگرا" چاپبیستوسوم،شماره دو. 

[16] مسعود عبدالحی،(1390)،" بررسی رفتار لرزه­ای خطوط لوله فولادی مدفون نفت"نشریه مقاوم سازی و بهسازی صنعت.