تقویت لوله های زیر دریا تحت بار انفجار با استفاده از gfrp

تحلیل رفتار لوله‌های فولادی زیر آب در معرض بارگذاری‌های انفجاری زیرآبی اهمیت زیادی دارد، چراکه این لوله‌ها نقش اساسی در زیرساخت‌های دریایی دارند. در این پژوهش، با استفاده از شبیه‌سازی عددی در نرم‌افزار آباکوس، تاثیر انفجارهای زیرآبی با سه جرم متفاوت tnt در فاصله 5 متری از لوله بررسی شد. نتایج شامل انرژی کرنشی و جنبشی به‌منظور تایید اثر جرم tnt استخراج شد. در ادامه اثر تقویت لوله با استفاده از پیکربندی متفاوت gfrp بررسی شد و اثربخشی چهار پیکربندی تقویت لوله با ورق‌های gfrp ارزیابی شد. پیچش پیوسته gfrp موثرترین روش شناخته شد و حداکثر تغییر شکل موضعی لوله را بیش از 52 درصد کاهش داد. درحالی‌که حلقه‌های گسسته gfrp محافظتی نسبی ارائه کردند، تنش‌های موضعی در محل اتصال را در حدود بیست درصد محدود کرد. یافته‌ها نشان داد که انفجارهای زیرآبی به دلیل میرایی بیشتر در محیط آب، آسیب کمتری نسبت به انفجارهای هوایی به لوله وارد می‌کنند. این پژوهش، راهکارهایی کاربردی برای بهبود مقاومت خطوط لوله در برابر بارگذاری‌های انفجاری ارائه می‌دهد و می‌تواند در طراحی و تقویت لوله‌های زیرآبی استفاده شود.

reinforcement of underwater steel pipes against blast loads using gfrp

analyzing the behavior of underwater steel pipes under explosive loading is critical due to their essential role in marine infrastructure. this study investigates the effects of underwater explosions with three different tnt masses located 5 meters from the pipe using numerical simulations in abaqus. the results demonstrate that increasing tnt mass leads to higher kinetic energy and strain in the pipe. furthermore, the effectiveness of four different reinforcement configurations using gfrp sheets was evaluated. continuous gfrp wrapping proved to be the most effective, reducing the maximum local deformation of the pipe by over 52%. although discrete gfrp rings offered partial protection, local stresses at the ring-pipe interfaces limited their overall effectiveness. findings also indicate that underwater explosions inflict less damage on pipes compared to air explosions, owing to greater energy dissipation in the water environment. this research provides practical strategies to enhance pipeline resistance against explosive loads and can inform the design and reinforcement of underwater pipes.