بررسی پاسخ بالارانش خط لوله های مدفون در ماسه با استفاده از روش اجزاء محدود (مصالح با قانون جریان متحد)

توانایی انتقال فرآورده های هیدروکربنی، همیشه عامل مهمی در توسعه و پیشرفت در زمینه نفت و گاز طبیعی در هر دو حالت ساحلی و فراساحلی بوده است. خط لوله ها از گذشته تاکنون، متداولترین وسیله استفاده شده برای انتقال نفت خام و گاز طبیعی تولید شده هستند. اما علیرغم سادگی استفاده از خط لوله ها برای انتقال فرآورده های نفتی مشکلاتی نیز گریبان گیر این شیوه می باشد، که از آن جمله می توان کمانش در اثر عبور نفت خام داغ، بالارانش در اثر قرارگیری در محیط های اشباع یا در اثر حرکات قائم زمین و. . . را نام برد. در این مقاله مطالعه عددی تعیین پاسخ بار- تغییر شکل لوله های مدفون در ماسه تا زمان ایجاد گسیختگی برشی کامل در خاک ماسه ای با قانون جریان متحد بر اساس روش اجزاء محدود (برنامهPLAXIS) و با استفاده از مدل رفتاری ارتجاعی- خمیری (الاستو- پلاستیک) مور- کولمب انجام شده است. همچنین گسترش مناطق خمیری (پلاستیک) در توده خاک مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر نسبت کارگذاری لوله، λ، زاویه اصطکاک خاک، Ф، و نسبت پواسن خاک، υ، بر روی نتایج به طور مفصل مطالعه شده است. نتایج به دست آمده با بارهای گسیختگی محاسبه شده بوسیله تئوری های موجود متفاوتی که اغلب برای تعیین مقاومت در برابر بالارانش مهاری های نواری استفاده شده اند، مقایسه شده است.