انتشار مقاله علمی شبیر زنگنه یکی از همکاران سازمان اموال و املاک در مجامع علمی

مقاله  علمی  مشترک شبیر زنگنه همکار سازمان اموال و املاک استان کرمانشاه و شهاب الدین زنگنه با عنوان " بررسی لرزه ای میزان جابه جایی لوله مدفون در خاک ماسه ای بر اثر روانگرایی " در دو سمینار علمی:  " سومین کنفرانس ملی معماری و منظر شهری پایدار"  و "سومین کنفرانس سراسری توسعه محوری مهندسی عمران ، معماری ، برق و الکترونیک ارایه  و منتشر شد.

به گزارش  خبرنگار پایگاه خبری بنیاد مستضعفان  این مقاله علمی بسیار مورد توجه مجامع علمی قرار گرفته است و سایت خبری بنیاد مستضعفان ضمن تبریک به این همکار عزیر و ارزوی موفقیت روز افزون در سایر عرصه های علمی و پژوهشی چکیده مقاله را جهت استفاده علاقه مندان ارایه می کند:

چکیده مقاله "بررسی لرزه ای میزان جابه جایی لوله مدفون در خاک ماسه ای بر اثر روانگرایی"

لوله های مدفون در ماسه های اشباع در حین زلزله به دلیل بارگذاری سریع و بدون مهلت زهکشی، سبب ایجاد اضافه فشار آب حفره ای شده که ممکن است منجر به روانگرایی گردد. در اثر وقوع روانگرایی در خاک، نیروهایی به وجود می آید که در صورت مدفون بودن سازه در میان آن خاک ها باعث تغییر شکل، جا به جایی و حتی گسیختگی سازه می گردد و امکان آسیب پذیری این لوله ها دور از انتظار نیست. شریان های حیاتی اعم از خطوط انتقال نفت و گاز، شبکه های توزیع آب، لوله های جمع آوری و دفع فاضلاب، تونل های حمل و نقل ریلی و جاده ای و . . . در فضاهای شهری، بین شهری و با محیط های صنعتی با رشد روزافزون جوامع و نیازهای بشری، در حال گسترش چشمگیری می باشند. تمهیدات ویژه در راستای حفاظت از این سازه های زیرزمینی از لحاظ ضرورت سرویس دهای در مواقع بحران و نیز خطرات جبران نشدنی حاصل از انفجارهای خطوط گاز و نفت در مناطقی پرجمعیت یک امر ضروری بوده که هزینه های بسیار زیاد تعمیرات این خطوط آسیب دیده نیز اهمیت موضوع را دو چندان می سازد.

مطالعات آزمایشگاهی و عددی متعددی در زمینه روانگرایی خاک های ماسه ای در دستگاه های سانتریفیوز به منظور شبیه سازی پدیده زلزله انجام شده و نتایج خوبی در زمینه اندرکنش خاک و لوله حاصل گردیده است. بیشتر مطالعات عددی انجام گرفته در این زمینه، در نرم افزارهای المان محدود مدل سازی و آنالیز گردیده اند و دامنه فعالیت بر روی بارگذاری های استاتیکی نظیر تاثیر جابجایی گسل ها بر تنش و کرنش سازه های زیر مینی، متمرکز بوده است. لذا چنانچه بخواهیم عوامل موثر بر روانگرایی ساختگاه شریان های حیاتی را بررسی کنیم نیاز به ساخت مدل، تحلیل پایداری استاتیکی، شبهه استاتیکی و اخذ نتایج پارامترهایی نظیر تغییرات اضافه فشار آب حفره ای و میزان برخاستگی سازه مدفون و ... خواهیم داشت. مدل سازی در فضای نرم افزار Abaqus  به عنوان یک روش عددی امکان ثبت تغییرات کرنش حجمی و نمایش تغییرات اضافه فشار آب حفره ای را به نحو بسیار مناسب، فراهم می آورد. در این تحقیقی با استفاده از نرم افزار مذکور تاثیر برخی از عوامل فیزیکی خاک و لوله بر وقوع پدیده روانگرایی بررسی گردید. تحلیل عددی انجام گرفته بر عوامل مذکور شامل مدل سازی لوله مدفون در خاک و بررسی تاثیر زاویه اتساع وی اصطکاک خاک، قطر لوله، عمقی دفن و تراز آب زیرزمینی می باشد. نتایج حاصل از آنالیز های جداگانه به منظور بررسی تاثیر هر کدام از عواملی، نشان داد که افزایش زاویه اصطکاک و اتساع در تراکم نسبی ثابت از آسیب های وارده بر لوله میکاهد. در تراکم های نسبی کم و متوسط با افزایش زاویه اتساع میزان برخاستگی لوله در حین پدیده روانگرایی در ابتدا سیر صعودی داشته، به نقطه اوج می رسد و نهایتاً کاهش می یابد. اما این موضوع در تراکم های نسبی بالا صادقی نیست بلکه در تراکم نسبی بالاتر از ۷۰٪ با افزایش زاویه اصطکاک، میزان برخاستگی و تبع آسیب پذیری لوله در حین بارگذاری زلزله، همواره کاهشی است. نتایج نشان می دهد که دفنی لوله در عمقی که میزان ارتفاع سربار مرده ناشی خاکریزی روی لوله در محدوده  الی   می باشد در راستای بهبود پایداری لوله در حین وقوع روانگرایی است. ضمنا استفاده از لوله های با قطر کمتر از ۲ متر خطر تخریب لوله ها در چنین شرایطی را به طور چشمگیری کاهش می دهد. از دیگر نتایج این تحقیقی کاهش خطرپذیری لوله ها با استفاده از خاک هایی با پتانسیل روانگرایی پایینی از تراز زیر لوله دفن شده تا ارتفاع نصف قطر لوله مدفون به عنوان عمقی می باشد. همچنین پایین انداختن تراز آب زیر زمینی در اطراف لوله های مدفون می تواند راهکاری مناسب در جهت افزایش حاشیه ایمنی لوله های در معرض خطر که در خاک های روانگرا دفن شده اند، باشد.

کلمات کلیدی:  روانگرایی، لوله های مدفون ، Abaqus ، المان محدود