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

Permanent ground deformation is one of the most damaging hazards for buried lifelines such as gas and oil pipelines. The most frequent cause of permanent ground deformation is a landslide. Landslides can be triggered by a variety of causes, yet the factors responsible for the most damaging landslides are water and especially earthquake. The scope of this study is to investigate the response of a continuous buried pipeline subjected to ground deformation caused by landslide triggering, considering two characteristic cases: (a) the pipeline running perpendicularly to the soil movement vector and (b) the pipeline is parallel to the soil movement vector. An idealized landslide of 3D geometry is considered. Due to the inconsistency between the colossal dimensions of the landslide and the much smaller pipe geometry (a combination that would call for a numerical model of several millions elements), the problem is decoupled. In the first step, a "global" free-field model is employed to simulate the landslide evolution, ignoring the presence of the pipeline. The free field analysis provides the input for the second step, in which a "local" detailed model of the pipeline, along with the surrounding soil, is used to simulate its distress. This allows the use of adequately large elements for the global model, and reasonably small elements for the local one, circumventing the aforementioned scale-related problem

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...