پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 399 |
| تعداد مقالات | 5,389 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,288,027 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,882,770 |
انتخاب مشخصه ابعادی و رفتاری مناسب برای مدل‌سازی عددی خطوط لوله مدفون تحت جابجایی گسل امتداد لغز با کمک روابط آیین‌نامه | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| دوره 54، شماره 4، تیر 1401، صفحه 1461-1482 اصل مقاله (2.57 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2021.19590.7207 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدرضا ردایی* 1؛ محمدحسین ارمی2 | ||
| 1دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران- شمال | ||
| 2استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران- شمال | ||
| چکیده | ||
| طی دهه های اخیر، به دلیل استفاده روزافزون از خطوط لوله جهت انتقال انواع سیالات، ضرورت تحلیل و ارزیابی این خطوط در محل عبور از گسل‌ها افزایش یافته است. در همین راستا، مطالعات عددی بسیاری در خصوص لوله‌های مدفون مواجه با گسل صورت پذیرفته است. در غالب پژوهشهای پیشین، مشخصات انتخابی برای ایجاد مدل‌ها بر مبنای تجربیات پژوهشگران انتخاب گردیده است. به همین جهت طبیعتا نتایج عددی به دست آمده از نرم‌افزارها می‌تواند محافظه کارانه یا با خطا روبرو گردد. از طرفی آیین‌نامه‌ها و استانداردهای متداول طراحی خطوط لوله به عنوان مراجع اصلی، شرایط و ضوابط خاصی را در این خصوص الزام می‌دارند. لذا طی پژوهش حاضر، با استناد به روابط آیین‌نامه‌ای موجود در این زمینه، نسبت به بررسی اثر طول لوله انتخابی و مدل رفتاری خاک در دقت نتایج مدل نرم افزاری آباکوس اقدام گردیده است. در این راستا، ابتدا مدل لوله فولادی مدفون در سه قطر انتخابی و دارای دو طول متفاوت و سایر شرایط یکسان و سپس، تحت سایر شرایط یکسان و صرفاً متفاوت از نظر نحوه مدل نمودن رفتار خاک در مواجهه با جابه جایی گسل امتداد لغز مورد مقایسه قرار گرفت. در نهایت نتایج به دست آمده از نرم‌افزار با روابط آیین‌نامه‌ای مقایسه گردید. بررسی نتایج به دست آمده بیانگر آن است که می‌بایست از این پس از طول مهار نشده لوله جهت مدل‌سازی بعد طولی لوله استفاده گردد. همچنین مدل رفتاری دراکر-پراگر اصلاح شده با توجه به تقریب نتایج با روابط آیین‌نامه به عنوان مدل مناسب جهت شبیه‌سازی رفتار خاک ماسه‌ای انتخاب گردید. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| خطوط لوله فولادی مدفون؛ گسل امتداد لغز؛ طول موثر مهار نشده؛ مدل رفتاری دراکرپراگر اصلاح شده؛ مدل‌سازی عددی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Determining the appropriate dimensional and behavioral model for numerical modeling of the buried pipelines crossing strike-slip faults | ||
| نویسندگان [English] | ||
| mohammad Reza Radaei1؛ Mohammad Hossein Erami2 | ||
| 1Islamic Azad University, Tehran North Branch | ||
| 2Assistant professor of Civil Eng., Islamic Azad University, Tehran North Branch | ||
| چکیده [English] | ||
| In recent decades, due to the increasing use of pipelines to transport a variety of fluids, the need to analyze and evaluate these lines at the crossing faults has increased. In this regard, many numerical studies have been carried out on buried pipes crossing faults. In most models used in previous researches, the selected characteristics for creating models were based on researchers' experiences. Therefore, naturally, the numerical results obtained from the FE analysis can be non-economic or erroneous. On the other hand, common regulations and standards for designing pipelines require special conditions and criteria in this field. Therefore, in this study, based on the existing bylaws in this field, the effect of selective pipe length and soil behavioral model on the accuracy of ABAQUS model results has been investigated. In this regard, first, the results of six models of buried steel pipeline with two different lengths and other similar conditions and then under other same and purely different conditions in terms of soil behavior model, the response of the buried pipeline crossing strike-slip fault was the basis of comparison. Finally, the review of the results shows that the unanchored length of the pipe is better for simulating the longitudinal dimension of the pipeline. Also, the behavioral model of CAP plasticity was selected as a suitable model to simulate soil behavior due to the approximation of the results with the relations of the regulations. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Buried steel pipeline, Strike-slip fault, Unanchored length, Cap plasticity model, Numerical modeling | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] N.M. Newmark, W.J. Hall, Pipeline design to resist large fault displacement, Earthquake Engineering, (1975) 416-425. [2] R.P. Kennedy, A.W. Chow, R.A. Williamson, Fault movement effects on buried oil pipeline, Transp. Eng. J, 103:TE5 (1977). [3] L.R.-l. Wang, Y.-H. Yeh, A refined seismic analysis and design of buried pipeline for fault movement, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 13 (1985) 75-96. [4] S. Takada, J.-W. Liang, T. Li, Shell-Mode Response of Buried Pipelines to Large Fault Movements, Journal of Structural Engineering(JSCE), 44A (1998) 1637-1646. [5] S. Takada, N. Hassani, K. Fukuda, A new proposal for simpliÿed design of buried steel pipes crossing active faults, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 1257 (2001) 1243-1257. [6] D.K. Karamitros, D.B. George, G.P. Kouretzis, Stress analysis of buried steel pipelines at strike-slip fault crossings, in, 2007, pp. 200-211. [7] O.V. Trifonov, V.P. Cherniy, A semi-analytical approach to a nonlinear stress – strain analysis of buried steel pipelines crossing active faults, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 30 (2010) 1298-1308. [8] P. Vazouras, S.A. Karamanos, P. Dakoulas, Finite element analysis of buried steel pipelines under strike-slip fault displacements, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 30 (2010) 1361-1376. [9] P. Vazouras, S.A. Karamanos, P. Dakoulas, Mechanical behavior of buried steel pipes crossing active strike-slip faults, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 41 (2012) 164-180. [10] S. Joshi, A. Prashant, A. Deb, S.K. Jain, Analysis of buried pipelines subjected to reverse fault motion, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 31 (2011) 930-940. [11] J. Zhang, Z. Liang, C.J. Han, Buckling behavior analysis of buried gas pipeline under strike-slip fault displacement, Journal of Natural Gas Science and Engineering, 21 (2014) 921-928. [12] O.V. Trifonov, Numerical stress-strain analysis of buried steel pipelines crossing active strike-slip faults with an emphasis on fault modeling aspects, journal of Pipeline Systems Engineering and Practice, (2015). [13] G.C. Sarvanis, S.A. Karamanos, P. Vazouras, Permanent earthquake ‐ induced actions in buried pipelines : Numerical modeling and experimental verification, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, (2017) 1-22. [14] X. Liu, H. Zhang, B. Wang, M. Xia, K. Wu, Q. Zheng, Y. Han, Local Buckling Behavior and Plastic Deformation Capacity of High-Strength Pipe at Strike-Slip Fault Crossing, metals, (2017). [15] R. Hassani, R. Basirat, A 3D numerical modeling of polyethylene buried pipes affected by fault movement, Engineering Science and Technology an International Journal, (2018) 0-6. [16] A. Vatani Oskouei, A. Tamjidi, P. Pourshabani, Effects of burial depth in the behavior of buried steel pipelines subjected to strike-slip fault, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 123 (2019) 252-264. [17] M. Shadab Far, N. Hassani, E.V. Muho, Empirical expressions for the maximum induced strain on buried steel pipelines crossing strike-slip faults, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 116 (2019) 490-494. [18] S. Dey, S. Chakraborty, S. Tesfamariam, Structural performance of buried pipeline undergoing strike-slip fault rupture in 3D using a non-linear sand model, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 135 (2020) 106-180. [19] V.E. Melissianos, D. Vamvatsikos, C.J. Gantes, Methodology for failure mode prediction of onshore buried steel pipelines subjected to reverse fault rupture, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 135 (2020) 106-116. [20] D.S.S. Corp, ABAQUS, 2012. [21] American Lifelines Alliance (ALA)- Seismic Guidelines for Water Pipelines, Federal Emergency Management Agency (FEMA) and the National Institute of Building Sciences (NIBS), 2005. [22] ASME B31.8-Gas transmission and distribution piping systems, American Society of Mechanical Engineers, 2003. [23] ASME B31.4-Pipeline Transportation Systems for Liquids and Slurries, 2012. [24] IITK-GSDMA guidelines for seismic design of buried pipelines, Indian Institute of Technology Kanpur, national information center of earthquake engineering, 2007. [25] ASCE - Guideline for seismics design for oil and gas pipeline System, 1984. [26] API 5L Specification for Line Pipe,api specification 5L forty-fifth edition, 2013. [27] DAS, Principles of Geotechnical Engineering, Journal of Chemical Information and Modeling, 53 (2013) 1689-1699. [28] D. Karamitros, Design of Buried Pipelines against Permanent Ground Displacements, in, 2016. [29] M.J. O’Rourke, J.X. Liu, Seismic Design of Buried and Offshore Pipelines, 2006. [30] D.C. Drucker, W. Prager, Soil mechanics and plastic analysis or limit design, 1952. [31] L.E. Schwer, Y.D. Murray, A three‐invariant smooth cap model with mixed hardening, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 18 (1994) 657-688. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 501 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 743 |
||
