자원 이송용 파이프라인의 내리기 단계에서 평면 거동 평가를 위한 해석 모델

Abstract

본 논문에서는 내리기 시 파이프라인의 단면력 해석을 위한 합리적인 해석 모델을 제안했다. 본 해석 모델은 기하학적 특성과경계조건을 고려하여 파이프라인을 분할한 후 two parameters Beam On Elastic Foundation과 Euler-Bernoulli 빔으로 모델링했다. 또한 파이프라인과 지반의 상호 작용 뿐만 아니라 파이프라인에 작용하는 축력을 했다. 기존 모델은 정형화된 하중조건만 적용이 용이했으나 Segmented Pipeline Model로 정의된 제안 모델은 내리기 시 발생되는 대부분의 시공 조건에대해 고려할 수 있다. 또한 가정을 최소화하고 요소를 세분화하여 모델링의 편의성과 적용성을 향상시켰다. 그럼에도 불구하고이 모델은 FE 모델에 대비 높은 정확도를 갖고 있으므로 내리기 시 파이프라인의 안전성 평가는 물론 형상관리에도 효율적으로활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 시공 단계에서 파이프라인의 안전성을 확보함에 따라 운용 중 내구성 향상에 큰 도움이될 것으로 판단된다.

To ensure the safety of the pipeline against large deformation of the pipeline during lowering construction, the analysis for pipeline becomes emphasized. The FE analysis has a lower efficiency at calculating time, while it could be obtained high accuracy. In this paper, a reasonable analytical model for analysis of pipeline is proposed during lowering-in. This analytical model is partitioned considering the geometrical characteristics and modeled as two parameters Beam On Elastic Foundation and Euler-Bernoulli beam considering the boundary condition. This takes into account the pipeline-soil interaction and the axial forces acting on the pipeline. Previous model can only be applied to standardized conditions, whereas the proposed model defined as Segmented Pipeline Model can be considered for the majority of construction conditions occurred during lowering-in. In addition, minimized assumptions and segmented elements lead to improve the convenience and applicability of modeling. Nevertheless, the model shows accurate results compared to the FE model. Accordingly, it is expected that it will be used efficiently for configuration management as well as safety assessment of pipeline during lowering-in.