تاثیرجابجایی های ماندگار زمین ناشی از زلزله بر رفتار لوله های مدفون در تقاطع با گسل امتداد‌لغز

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4161-IRAST (R1)
نویسندگان
1دانشگاه ملایر، دانشکده عمران و معماری کدپستی: 95863-65719
2دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه ملایر، دانشکده عمران و معماری
3دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه ملایر
چکیده
تغییر شکل‌های ماندگار زمین هنگام زلزله از مهمترین عوامل آسیب‌رسان به شریان‌های حیاتی می‌باشند. خطوط لوله مدفون سازه‌های طویلی می‌باشند که به علت گستردگی و عبور از نواحی مختلف جغرافیایی در معرض عوامل آسیب‌رسان از جمله جابجایی گسل‌ها قرار می‌گیرند. بررسی عملکرد این خطوط در پدیده مخربی چون حرکت گسل‌ها، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. این پژوهش رفتار لوله‌های پلی‌اتیلن را با توجه مکانیزم جابجایی گسل امتدادلغز، به روش عددی مورد بررسی قرار داده است. در مدلسازی صورت گرفته برای افزایش دقت، لوله با المان پوسته و خاک اطراف آن با المان حجمی پیوسته، بصورت سه‌بعدی مدل شده‌اند، همچنین برای در نظر گرفتن رفتار غیر خطی ماده پلی‌اتیلن، در مدلسازی لوله از مدل رفتاری هایپرالاستیک-پلاستیک استفاده شده است. مقایسه بین نتایج بدست آمده از این پژوهش با نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که نتایج بدست آمده از این پژوهش نزدیکی خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. در این پژوهش همچنین پارامترهای اثرگذار بر رفتار لوله همچون زاویه برخورد گسل با خط لوله، عمق دفن لوله، ضخامت لوله، قطر لوله و زاویه اصطکاک داخلی خاک مورد بررسی قرار گرفته و اثر هر یک از پارامترها در پاسخ لوله مشخص شده است.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
The effect of permanent ground deformations induced by earthquake on the behavior of buried pipelines crossing with strike slip faults
Authors
Ali Reza malayer, Mehrdad Naghdali, Hamid Zandi
Abstract
The permanent ground displacements are among the major destructive factor of lifelines. The buried pipelines are elongated structures that due to their length, pass through different geological complications. For instance, they may pass through fault regions and consequently be endangered by the deformations induced by faulting. The investigation of the behavior of these lifelines subjected to the destructive phenomenon of faulting is seriously important. In this study the behavior of polyethylene pipelines crossing strike slip faults has been evaluated. The pipe is modeled by shell elements and the surrounding soils are modeled by three-dimensional continuum elements. In order to consider the nonlinear stress-strain behavior of polyethylene, the hyper elastic-plastic constitutive model is employed for this material. The comparison of the numerical results with experiments indicate that the numerical results are in good accuracy. A parametric study is performed to investigate the effects of different parameters on the behavior of pipeline including the burial depth, the pipeline thickness and diameter and the friction angle of soil.
Keywords
Buried pipelines, Finite Element Modeling, fault offset, polyethylene pipeline