بررسی رفتار کمانشی لوله های مدفون انعطاف پذیر در خاک های دانه ای با استفاده از روش اجزاء گسسته

امروزه لوله ها کاربرد وسیعی در زندگی بشر از جمله در انتقال آب، فاضلاب، سوخت و دیگر مصارف صنعتی ایفا میکنند. ساختار شهری امروزی و پیچیدهتر شدن سازهها باعث شده که عمق دفن لوله ها روز به روز بیشتر گردد. هزینه بالای ساخت و اجرای لولهها، کاربری سادهتر، اجرای بهینه و مقاومت در برابر فرسایش، سازندگان را به سمت استفاده از مواد انعطافپذیر در ساخت لوله ها و طراحی با عمر بالای صد سال سوق داده است. دستیابی به این اهداف، شناخت بیشتر رفتار لوله ها به منظور طراحی دقیق و بهینه تر را اجتناب ناپذیر کرده است. در این پایاننامه با استفاده از نظریه اجزاء گسسته، اقدام به مطالعه رفتار لوله های انعطافپذیر مدفون در خاکهای دانهای شدهاست. این روش با توجه به نگاه بنیادین در مقیاس دانه های خاک و بهرهگیری از قوانین میکرومکانیک، بدون نیاز به تعریف یک مدل رفتاری برای خاک، ضمن در نظر گرفتن اندرکنش خاک وسازه میتواند مسائل را به طور واقع بینانه تری مورد بررسی قرار دهد. در این روش با بهکارگیری متناوب قانون دوم نیوتن و قانون نیرو-جابجایی، اقدام به اندازهگیری مکان المانهای محیط به صورت مجزا از هم و همچنین تعیین نیروهای بین المانها مینماییم. بررسیها در نرمافزار محصول شرکت itasca و به صورت دوبعدی انجام گرفتهاست. در این پایان نامه با بررسی روند تغییر تنش دور مقطع لوله و تغییر شکلهای متناسب با آن تحت یک فشار سربار ثابت، مفهوم جدیدی از آستانه تسلیم و کمانش لوله ها ارائه شده و برخی پارامترهای موثر بر آنها مورد بررسی قرار گرفته است. چگونگی تغییر شکل مقطع لوله در فشارهای مختلف سربار، سختیهای مختلف مقطع لوله و تراکم مختلف خاک مورد بررسی قرار گرفته است. یافته های به دست آمده نشان دهنده توانایی بالای روش اجزاء گسسته در مدلسازی رفتار لوله های انعطافپذیر در محیط دانه ای است و در این زمینه میتواند پیش بینی های واقع بینانه تری از رفتار لوله را ارائه نماید.