Υπόγειοι Χαλύβδινοι Αγωγοί Με Εύκαμπτους Κόμβους Υπό Διάρρηξη Σεισμικού Ρήγματος - Μελισσιανός, Βασίλειος (Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2016)
Στόχος της διδακτορικής διατριβής είναι η διερεύνηση της συμπεριφοράς χερσαίων αγωγών καυσίμων με εύκαμπτους κόμβους, οι οποίοι υπόκεινται σε σεισμική διάρρηξη ρήγματος και η διατύπωση πρακτικών οδηγιών για το σχεδιασμό τους. Οι εύκαμπτοι κόμβοι τύπου bellow προτείνονται ως ένα καινοτόμο μέτρο προστασίας του αγωγού έναντι των συνεπειών της διάρρηξης ρήγματος και εισάγονται στον αγωγό στην περιοχή του ρήγματος προκειμένου να απορροφήσουν τις παραμορφώσεις μέσω της σχετικής στροφής των συνδεόμενων τμημάτων του αγωγού, τα οποία κατά συνέπεια παραμένουν σχεδόν απαραμόρφωτα και συνεπώς αναπτύσσουν πολύ χαμηλή ένταση. Με την προσέγγιση αυτή εισάγεται μία διαφορετική φιλοσοφία σχεδιασμού για τον περιορισμό του κινδύνου εκδήλωσης τοπικού λυγισμού και εφελκυστικής αστοχίας, αντί να επιδιώκεται η μείωση της τριβής, όπως συμβαίνει στα συνήθη μέτρα προστασίας. Με βάση τις ελλείψεις που εντοπίσθηκαν στην υπάρχουσα βιβλιογραφία και στη σύγχρονη μελετητική και κατασκευαστική πρακτική αναφορικά με την προστασία υπόγειων αγωγών υπό τεκτονική διάρρηξη, η παρούσα ερευνητική προσπάθεια επικεντρώνεται στους ακόλουθους στόχους: (α) Διερεύνηση των εμπορικά διαθέσιμων κόμβων και επιλογή του κατάλληλου τύπου για εφαρμογή σε υπόγειους αγωγούς μεταφοράς υδρογονανθράκων υπό υψηλή πίεση, οι οποίοι υπόκεινται σε τεκτονική διάρρηξη, (β) Διερεύνηση της αποδοτικότητας των εύκαμπτων κόμβων σε όρους μείωσης των αναπτυσσόμενων διαμήκων θλιπτικών και εφελκυστικών παραμορφώσεων, με σκοπό την προστασία του αγωγού έναντι τοπικού λυγισμού και εφελκυστικής θραύσης αντίστοιχα, (γ) Διερεύνηση των παραμέτρων που επηρεάζουν την αποδοτικότητα των κόμβων, όπως βάθος ταφής, μέγεθος διάρρηξης, γωνία διασταύρωσης αγωγού – ρήγματος, λόγος διαμέτρου προς πάχος, (δ) Βελτιστοποίηση της διάταξης κόμβων στον αγωγό υπό το πρίσμα της αβεβαιότητας ως προς τη θέση εμφάνισης του ίχνους του ρήγματος στην επιφάνεια του εδάφους, (ε) Συγκριτική αξιολόγηση του προτεινόμενου μέτρου προστασίας σε σχέση με τα συνήθη που εφαρμόζονται στην πράξη, (στ) Διατύπωση πρακτικών οδηγιών σχεδιασμού αγωγών με εύκαμπτους κόμβους υπό διάρρηξη τεκτονικού ρήγματος, (ζ) Διερεύνηση της προλυγισμικής και μεταλυγισμικής συμπεριφοράς δοκών επί εδάφους με εσωτερικές αρθρώσεις μέσω ενός απλοποιημένου μοντέλου, με το οποίο προσομοιώνονται αγωγοί με εύκαμπτους κόμβους υπό ανάστροφη διάρρηξη, με σκοπό την αξιολόγηση του ενδεχομένου εμφάνισης του καθολικού λυγισμού ως μορφής αστοχίας και (η) Διατύπωση μεθοδολογίας για την αποτίμηση επιτελεστικότητας αγωγών σε διασταύρωση με σεισμικό ρήγμα και χρήση αυτής ως εργαλείου αξιολόγησης της αποτελεσματικότητας των εύκαμπτων κόμβων. Η επίτευξη των ανωτέρω στόχων της διατριβής πραγματοποιήθηκε μέσω πειραματικής και αριθμητικής διερεύνησης της απόκρισης αγωγών με κόμβους, ενώ η μεθοδολογία αποτίμησης επιτελεστικότητας αγωγών υπό σεισμική διάρρηξη βασίστηκε στο πλαίσιο της σεισμικής μηχανικής βάσει επιτελεστικότητας.