ارزیابی آسیب پذیری لرزه‌ایی لوله‌های مدفون پلی‌اتیلن

بهزاد ترابیان دهکردی : کارشناسی ارشد مهندسی زلزله دانشگاه آراد اسلامی شدرکرد – b.torabian@gmail.com

آرش محمدی فارسانی : عضو هیات علمی دانشگاه آراد اسلامی شدرکرد – farsanim@yahoo.com

مقاله ارزیابی آسیب پذیری لرزه ایی لوله های مدفون پلی اتیلن در چهارمین کنگره علمی پژوهشی افق‌های نوین در حوزه مهندسی عمران, معماری, فرهنگ و مدیریت شهری ایران ارائه شده است.
چکیده : با گسترش صنعت و نیاز مردم به استفاده همیشگی از شریان های حیاتی، بشر بر آن شده که این امکانات را از وجود تمامی خطرات حفظ نماید تا از صدمات جانی و مالی جلوگیری کند. شریان‌های حیاتی شامل شبکه های آب، گاز، برق، نفت، مخابرات و غیره می باشد. در این پروژه سعی شده است با توجه بده خطرات زلزله و عوامل خرابی قابل توجه در این سازه‌ها و همچنین تاثیرات ناشی از آن بر آن شده تا به بررسی رفتار این سازه ها تحت اثر زلزله بپردازیم. به همین منظور به جمع‌آوری اطلاعاتی در مورد شریان‌های حیاتی و شبکه جمع آوری فاضلاب علی الخصوص لوله های پلی اتیلن و بررسی اثر پارامترهای مختلف نظیر قطر لوله، طول لوله و عمق دفن لوله بر عملکرد این لوله ها با مدل کردن لوله پلی اتیلن توسط نرم افرار abaqus و تحلیل دینامیکی غیرخطی تحت رکورد مربوط به زلزله منجیل پرداخته می شود. در این تحقیق مشاهده شد که با افرایش عمق دفن لوله باتوجه به افرایش اندرکنش بین خاک و لوله، تنش و کرنش وارد شده بر لوله پلی اتیلن نیز افرایش یافته همچنین با افرایش قطر لوله، کرنش محوری لوله کاهش می یآبد
کلمات کلیدی : لوله های فاضلاب پلی اتیلن، آنالیز دینامیکی غیر خطی، شریان های حیاتی، نرم افرار abaqus

این مقاله به صورت خلاصه در سایت قرار گرفته است و برای دریافت آن به صورت کامل شامل فرمول‌ها و نتایج به سایت سیویلیکا مراجعه نماید

1- مقدمه
بلایای طبیعی به مجموعه‌ایی از حوادث طبیعی گفته می‌شود که هر ساله خسارات و آسیبهای مالی و جانی بسیاری بر جای می‌گذارد و آز انجا که کشور عزیزمان ایران یکی از مناطق لرزه خیز دنیاست و % 90 خاک ایران بر روی کمربند زلزله واقع شده است هر ساله با وقوع زلزله تلفات جانی و خسارات مالی هنگفتی بالاخص در شریانهای حیاتی را تجربه نموده ایم . شریانهای حیاتی یکی از مهمترین سازه‌های تاثیر گذار بر زندگی انسان می باشد که تحت تاثیر عوامل محیطی و جوی بوده است و باعث ایجاد خسارت های بزرگی چه جانی و چه مالی شده است. سیستم های شریان های حیاتی در زمینه مهندسی عمران شامل آن دسته از تسهیلاتی است که مرتبط با نیازهای اجتماعی به انرژی ( الکتریسته، گاز، سوخت، مایع، بخاز و غیره (، آب ) آشامیدنی، فاضلاب و غیره)، حمل و نقل ( بزرگراه ها، پل ها، بنادر، تجهیزات حمل و نقل مسافر و کآلات و غیره ) و مخابرا ت ( تلفن ، تلگراف ، رادیو، تلویزیون ، ارتباطات راه دور، پست، مطبوعات و غیره ) است. یکی از مهمترین کاربردها شریانهای حیاتی در زندگی اجتماعی انسان شبکه جمع آوری فاضلاب می باشد. فاضلاب ها همیشه دارای مقدار بسیاری مواد خارجی هستند که به صورت های گوناگون برای زندگی موجودات زنده زیان آور می باشند. وجود باکتری ها و میکروب های بیماری را در فاضلاب عاملی است که از یک صد سال گذشته زیان آن برای مردم آشکار گشته است. کشتارهایی که در گذشته بیماری های واگیری مانند وبا، طاعون، اسهال خونی در نقاط گوناگون جهان انجام داده است مردم را به خطرهای ناشی از آلودگی آب با این میکروب ها آگاه کرده‌اند. بجز باکتری های بیماری زا که تنها جز کوچکی از موجودات زنده پسآبها را تشکیل میاهند هزاران نوع باکتری دیگر نیز در فاضلاب ها وجود دارند. اما در ایران بده علت کمی آب و گرانی آب آشامیانی، استفاده از فاضلاب های پالایش شده برای مصرف‌های غیرخانگی مانند آبیاری فضاهای سبز درون شهرها، پارک ها، جنگل کاری، و شستشوی خیابان‌ها و کانال‌های فاضلاب اهمیت ویژه‌ای را پیدا می‌کند. اما در ایران مدم توجه به طراحی مقاوم این سازه‌ها در برابر زلزله است هر ساله به دلیل آسیب دیدگی آنها خسارات جانی و مالی بسیاری بوجود می آید.
از بین انواع جنس این نوع سازه‌ها ، لوله های پلی اتیلن را مورد بررسی و خطرپذیری قرار داده‌ایم. پلی اتیلن یا پلی اتن یکی از ساده ترین و ازرانترین پلیمرها است . پلی اتیلن جامدی مومی و غیر فعال است. این ماده از پلیمریزاسیون اتیلن به دست می‌آید از مهمترین مزایای لوله‌های ساخته شده از پلی اتیلن نسبت به لوله‌های دیگر مصرفی در شبکه فاضلاب می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود :

•    ازرانی قیمت
•    یکنواختی ضخامت جداره لوله‌ها
•    صاف و صیقل بودن جداره داخلی و در نتیجه حداقل امکان ته‌نشین شدن رسوبات و انسداد لوله
•    قابلیت انعطاف حتی در درجه سرمای زیر صفر
•    مقاومت در برابر ضربه و فشار خارجی
•    تولیه با قطرهای مختلف و به طول‌های مورد نظر به صورت حلقه
•    سهولت نصب و اتصال سریع آنها
•    کشور لزوم بارگیری ماشین آلات سنگین و حجیم جهت نصب و جوشکاری

یکی از مسائلی که در زمان است بحران حائز اهمیت می باشد، کنترل صحیح و کارآمد آن می باشد . در زمان وقوع زلزله یکی از عواملی که باید مد نظر قرار گیرد کاهش تبعات زلزله می باشد. یکی از عواملی که می تواند مشکلاتی را برای مدیریت بحران ایجاد نماید ، فاضلاب و مشکلات ناشی از ماند فاضلاب به علت تخریب سیستم ها فاضلاب می باشد. این عمل باعث اکسیداسدیون غیر هوازی فاضلاب شده و نحوه کاهش ریسک خطر پذیری سیستم ها فاضلاب حائز اهمیت می باشد. با توجه بده اینکه ریسک هر سیستم مطابق رابطه زیر محاسبه می گردد می‌توان با مقاوم سازی نقاط حساس شبکه تا حدود قابل توجهی ریسک این سیستم‌ها را کاهش داد در زمان کوتاهی فاضلاب باقی مانده منشأء بیماریهای خاص می گردد این مسئله خود به طریقی می تواند ابعاد فاجعه زلزله را افرایش دهد.
فاضلاب شده و نحوه کاهش ریسک خطر پذیری سیستم‌ها فاضلاب حائز اهمیت می باشد. با توجه به اینکه ریسک هر سیستم مطابق رایطه زیر محاسبه می‌گردد می‌توان با مقاوم سازی نقاط حساس شبکه تا حدود قابل توجهی ریسک این سیستم‌ها را کاهش داد در زمان کوتاهی فاضلاب باقی مانده منشأء بیماریهای خاص می گردد این مسئله خود به طریقی می تواند ابعاد فاجعه زلزله را افرایش دهد.

این مقاله به صورت خلاصه در سایت قرار گرفته است و برای دریافت آن به صورت کامل شامل فرمول‌ها و نتایج به سایت سیویلیکا مراجعه نماید