Analisi di effetti sismici su tubazioni di gasdotti interrati = Analysis of seismic effects on buried gas pipelines

I terremoti possono provocare gravi danni alle tubazioni di acqua, gas naturale, petrolio. La rottura di esse può portare non solo a delle perdite dal punto di vista economico ma soprattutto causa problemi alla comunità per la mancanza di un servizio che è essenziale quotidianamente. Il presente lavoro di tesi si concentra sugli effetti che un terremoto può addurre ad un gasdotto interrato installato in zona altamente sismica (zona 1). Sono due i principali pericoli esaminati: 1.??Propagazione dell’onda sismica; 2.??Deformazione permanente del terreno (faglia); 3.??Frana; Il primo pericolo viene analizzato con una modellazione prettamente analitica, la quale segue le indicazioni presenti sulla normativa NTC’18, e calcola il valore della deformazione assiale massima subita a causa del passaggio dell’onda sismica; la deformazione permanente invece viene studiata inizialmente con una modellazione analitica (metodi di Newton e di Karamitros, validi solamente per faglie normali e trascorrenti), successivamente si è passato ad una modellazione numerica tridimensionale mediante l’utilizzo del software Comsol Multiphysics. Sono stati creati diversi modelli utili a rappresentare una condotta in acciaio in presenza di faglia. I modelli hanno permesso di osservare l’aumentare della concentrazione degli sforzi in particolari punti della tubazione e quindi fenomeni di buckling localizzati conseguenti a deformazioni di compressione e di flessione. La modellazione ha consentito inoltre di vedere quale fosse lo spostamento limite, ovvero lo spostamento che porta alla condizione limite prevista dalle normative. Al fine di valutare la correttezza del modello agli elementi finiti viene fatto un confronto con i risultati ottenuti dalla modellazione analitica. Infine, è stato sviluppata un’ulteriore modellazione (sempre attraverso il software Comsol Multiphysics) utile a rappresentare il comportamento della tubazione sottoposto a deformazione permanente causata dal fenomeno franoso.