مدلسازی تغییر شکل لوله و بسترآن در اثر بارگذاری در شبکه های انتقال آب

Abstract

در شبکه‌های انتقال آب چگونگی استقرار لوله‌ها در ترانشه، متأثر از موقعیت مکانی، توپوگرافی مسیر و همچنین عوامل اقتصادی بوده که باید در طراحی این پروژه‌ها مد نظر قرار گیرد. ارزیابی رفتار این سازه‌های زیرزمینی و بررسی اثرات متقابل آن بر بستر اطراف لوله‌های مدفون در اثر بارگذاری‌های معمول، می‌تواند تحلیل مناسبی را برای انجام طراحی صحیح به مهندسین ناظر و طراحان این پروژه‌ها ارائه دهد. از این رو تعیین و تحلیل این مجاری و خطوط انتقال در اثر اعمال نیروهای موجود و تأثیرگذار در نشست و در پاره‌ای از مسائل تغییرشکل‌های جانبی امری ضروری می‌نماید. بدین منظور محدوده‌ای از طرح انتقال و توزیع آب سد دوستی به مشهد انتخاب گردید. سپس با احتساب بارگذاری‌های مختلف، مشخصه‌های لوله فولادی به کار رفته و مصالح پر­کننده ترانشه، به بررسی نشست و تغییر شکل لوله و بستر آن توسط دو مدل عددی اجزای محدود Ansys و Plaxis پرداخته شد. میانگین جابجایی لوله در راستای قائم با پلاکسیس و انسیس بترتیب برابر 5/22 و 5/8 میلی متر شد. همچنین در مقطع مورد بررسی، لایه سطحی (آسفالت) 5 سانتی‌متر فرو نشست داشت. فرونشست سطحی با افزایش فشار داخلی لوله تا حد مجاز کاهش یافت. بدلیل مدل کردن بهتر اندرکنش سازه با خاک و نیروهای جانبی تأثیرگذار و در نظر گرفتن تغییر شکل‌های جانبی در جدار لوله، نتایج بدست آمده از مدل انسیس در مورد نشست کلی لوله و جناحین از پلاکسیس بهتر بوده و توصیه می‌شود در طراحی‌ها، نتایج این مدل لحاظ شود.

Keywords

• شبکه انتقال آب
• مدل‌سازی عددی نشست
• لوله فولادی آب
• انسیس
• پلاکسیس