بررسی روانگرایی نهشته های ماسه ای اشباع در اطراف خط لوله تحت بارگذاری لرزه ای

تأثیرات بستر دریا تحت بارگذاری لرزه ای یکی از نکات مهمی است که پایداری لوله های موجود در زیر دریا را تحت تأثیرات قرار می دهد. در طول بارگذاری لرزه ای به دلیل افزایش فشار آب منفذی و در نتیجه پدیده ی روانگرایی و نیروی برکنش، امکان صدمه رسیدن به خط لوله وجود دارد. تا به حال مطالعات آزمایشگاهی زیادی درباره سازوکار شناوری و روانگرایی و همچنین تکنیک های برای کاهش این دو رخ داد صورت گرفته ولی کارهای عددی محدودی برای شناسایی تأثیرات پارامترهای خاک و شرایط محل انجام پذیرفته است. معرفی سازه دو بعدی مانند خط لوله ی دریایی در قالب یک مسئله ی یک بعدی امکان پذیر نیست. در این مطالعه از روش حجم کنترل بر اساس اجزای محدود cvfem و روش مستقل از شبکه rbf-dq برای تعیین روانگرایی بستر دریا در اطراف خط لوله ی مدفون استفاده شده است تا تأثیر پارامتر های لوله نظیر قطر، عمق دفن و مایع درون لوله و پارامترهای خاک نظیر، مدول الاستیسیته، ضریب نفوذپذیری، نسبت پواسون بر روی پدیده ی روانگرایی نشان داده شود. سپس تأثیر ترانشه بر کاهش پتانسیل روانگرایی مورد بررسی قرار می گیرد و به کمک روش شبکه ی عصبی مصنوعی سعی به پیش بینی پتانسیل روانگرایی بر حسب مکان ترانشه می شود و در نهایت به کمک روش بهینه سازی دسته پرندگان، عمق بهینه ی ترانشه محاسبه می گردد.نتایج حاصله نشان می دهد پتانسیل روانگرایی بستر حاوی لوله ی گاز بیش از لوله ی نفت می باشد. همچنین افزایش پارامتر های خاک نظیر نسبت پواسون، مدول الاستیسیته و ضریب نفوذپذیری موجب کاهش پتانسیل روانگرایی بستر می گردد. علاوه بر این افزایش نفوذپذیری ترانشه نقش به سزایی در کاهش پتانسیل روانگرایی بستر در نزدیکی لوله دارد. تاثیرات عمق دفن و قطر لوله بر پتانسیل روانگرایی بستر پیچیده می باشد و موجب افزایش و کاهش پتانسیل روانگرایی خاک پیرامون لوله در نواحی خاصی می گردد. همچنین وجود لوله موجب تغییرات پتانسیل روانگرایی بستر در نزدیکی خود می گردد و با افزایش فاصله این تاثیر کاهش می یابد. با افزایش عمق دفن ترانشه از میزان پتانسیل روانگرایی کاسته می شود، اما بعد از عبور از یک عمق بهینه، پتانسیل روانگرایی در زیر لوله افزایش می یابد. رابطه ی بین مکان بهینه ی ترانشه و عمق دفن لوله تقریباً خطی می باشد. همچنین کمینه پتانسیل روانگرایی در زیر لوله زمانی اتفاق می افتد که ترانشه در زیر لوله واقع شده باشد.