دانلود مقاله ترجمه شده بررسی پاسخ لوله های مدفون تحت اثر شکل های زمین ناشی از تحریک زمین لغزش ها

چکیده

 تغییرشکل دائمی زمین یکی از مخرب­ ترین خطرات برای شریان­ های حیاتی مدفون نظیر لوله­ های انتقال گاز و نفت می­ باشد. زمین لغزش شایع­ ترین علت ایجاد تغییر شکل ­های دائمی زمین می­باشد. دلایل وقوع زمین لغزش متفاوت می­ باشد که در حال حاضر مخرب­ ترین زمین لغزش­ ها به دلیل آب و به ویژه زلزله می­ باشد. دامنه این مطالعه، بررسی پاسخ لوله­ های مدفون پیوسته تحت اثر تغییر شکل زمین ناشی از تحریک زمین لغزش با در نظر گرفتن 2 حالت خاص زیر می­ باشد:

خط لوله عمود بر بردار حرکت خاک اجرا شود.

خط لوله موازی با بردار حرکت خاک ­باشد.

در این مطالعه هندسه سه بعدی زمین لغزش ایده ­آل سازی شده در نظر گرفته شده است. با توجه به تناقض بین ابعاد عظیم زمین لغزش و هندسه خیلی کوچک لوله (ترکیبی که برای مدل عددی چندین میلیون المان به کار گرفته می­شود)، مسئله جدا سازی شده است. در مرحله اول برای شبیه سازی تکامل لغزش، از مدل میدان آزاد کلی با نادیده گرفتن حضور خطوط لوله استفاده می­شود. با تحلیل میدان آزاد، ورودی­ های مرحله­ ی دوم فراهم شده و در مدل ­سازی دقیق محلی خطوط لوله همراه با خاک اطراف آن برای شبیه سازی تنش مخرب استفاده می­ شود. این روش اجازه می­ دهد تا برای غلبه کردن بر مشکلات مربوط به مقیاس سازی، از المان ­های به اندازه کافی بزرگ در مدل کلی و از المان ­های کوچک منطقی در مدل محلی استفاده کرد.

1- مقدمه

بطور معمول لوله­ های انتقال نفت و گاز برای مسافت ­های بسیار طولانی (صدها و یا حتی هزاران کیلومتر) که از ناهنجاری­ های مختلف توپوگرافی نظیر شیب­ ها عبور می­ کنند، اجرا می ­شوند. بسیاری از این شیب ­ها در طول وقوع زمین لرزه یا بارش سنگین می­توانند مستعد شکست باشند و لذا بطور بلقوه برای وقوع زمین لغزش خطرناک می­ باشند. تجارب گذشته ثابت کرده است که خطوط لوله نسبت به تغییر شکل دائمی زمین (مانند زمین لغزش) در مقایسه با سایر خطرات  زمین مانند انتشار امواج آسیب­ پذیرتر می ­باشند [2و1]. بنابراین این موضوع برای شبیه ­سازی واقعی پاسخ خطوط لوله تحت اثر تغییر شکل زمین ناشی از تحریک زمین لغزش از اهمیت بالایی برخودار می ­باشد. برای این منظور در این مطالعه، یک روش عددی یک پارچه برای شبیه­ سازی تحریک و تکامل زمین لغزش و همچنین پاسخ خطوط لوله عبوری از ناحیه بحرانی ارائه شده است...