ارزیابی رفتار خطوط لوله مدفون تحت اثر زلزله با استفاده از نرم افزار ansys

امروزه از خطوط لوله در زمینه های گوناگونی از جمله سیستم های انتقال آب، انرژی، ارتباطات و... استفاده می شود. خطوط لوله در نقاط مختلف جهان تحت تاثیر بارهای مختلفی قرار می گیرند. به دلیل نامشخص بودن نیروهای استاتیکی وارد بر خطوط لوله مدفون و غیر یکنواخت بودن مشخصات خاک، تخمین دقیق رفتار لرزه ای خطوط لوله غیر ممکن است. اما بررسی رفتار خطوط لوله در برابر بار استاتیکی و دینامیکی ضروری است. در این تحقیق؛ رفتار دینامیکی خطوط لوله مدفون تحت پدیده زمین لرزه مورد بررسی قرار گرفته است. روش ارائه شده، بر اساس مدل سازی سه بعدی قسمتی از خط لوله انتقال آب و خاک اطراف آن با نرم افزار اجزای محدودansys 14 می باشد. بار دینامیکی به صورت تاریخچه زمانی حداکثر شتاب زمین در هنگام زلزله و بارهای استاتیکی نظیر بار ترافیک، فشار داخلی آب و شتاب ثقل به مدل مورد نظر اعمال شده است و ضمن در نظر گرفتن اندرکنش و لغزش احتمالی بین خاک و لوله، مطالعات پارامتریک گسترده ای براساس قطر، طول و عمق دفن لوله و پارامترهای خاک صورت پذیرفت طبق نتایج به دست آمده با افزایش طول لوله و کاهش قطر آن تغییر مکان لوله افزایش می یابد و با افزایش عمق کارگذاری لوله تغییر مکان آن کم می شود. همچنین عکس العمل لوله در خاک چسبنده از خاک ماسه ای بیشتر است. در نهایت برای کاهش تغییرمکان لوله مدفون تحت اثر زمین لرزه از مهارهایی چون جعبه فولادی و یونولیتی و بلوک بتنی استفاده گردید؛ بلوک بتنی بین 33 تا 56 درصد، جعبه فولادی بین 29 تا 49 درصد و یونولیت بین 15 تا 34 درصد تغییرمکان لوله را تحت زلزله کاهش داده اند؛ بلوک بتنی، جعبه فولادی و جعبه یونولیتی به ترتیب بهترین عملکرد را داشته اند و لازم به ذکر است که ابعاد یونولیت بکار رفته از بتن و فولاد بیشتر است.