شبیهسازی عددی تغییرمکان عرضی لوله مدفون بر اثر ناپایداری شیروانیها
نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
2 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
doi
10.22060/ceej.2019.15283.5870چکیده
خطوط لولهی مدفون برای انتقال آب، سوخت مایع، گاز، نفت و غیره کاربرد دارند که ممکن است بر روی شیروانی مستقر باشند. خطر این لولهها، ناپایداری شیروانی بوده که منجر به اعمال تغییرشکلهای بزرگ به لوله میشود. برای ً از روشهای تیر-فنر و تحلیلی استفاده میشود و کمتر، روشهای عددی مبتنی بر محیط مدلسازی این مسئله، عمدتا پیوسته بکارگرفته شده است. ضرورت توجه به این مسئله، دقت این روشها در تخمین رفتار لوله است. در این مقاله، از شبیهسازی عددی با نرمافزار سه بعدی FACE 3D استفاده شده است. ابتدا روش محیط پیوسته با روش تیر-فنر و روابط تحلیل مقایسه شده و سپس، به شبیه سازی یک مسئله واقعی پرداخته شده و نتایج جهت بررسی دقت روش، مقایسه شدهاند. مقایسهی نتایج این پژوهش با سایر روشها نشان میدهد که روابط ساده موجود میتواند رفتار تغییرشکل لوله تحت بار جانبی را با تقریب تخمین بزند. ولی مدل سازی عددی میتواند تغییرمکان و کرنشهای بوجودآمده را با دقت بیشتری پیش بینی کند. باتوجه به سه بعدی بودن مسئله، تنها کافی است طول کوچکی از لوله که در طرفین منطقه رانش قرار گرفته است، در مدلسازی لحاظ شود. مطالعات حساسیت نشان میدهد با انجام اقداماتی نظیر افزایش قطر لوله و افزایش ضخامت جداره لوله، میتوان تغییرمکانها، تنشها و کرنشهای ایجاد شده در لوله را تا حدی کاهش داد. با افزایش تغییرمکان زمین، کرنش بیشینه لوله به طور خطی افزایش یافته و از تغییرمکان بحرانی به بعد، کرنش بیشینه لوله ثابت میماند.
