بررسی آزمایشگاهی آبشستگی اطراف پایه پل با دماغه مایل
الموضوعات :
محسن سلیمانی بابرصاد
1
(گروه مهندسی آب، مرکز تحقیقات علوم آب و محیط زیست، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران.)
عباس صفائی
2
(عضو مرکز تحقیقات علوم آب و محیط زیست، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران.)
الکلمات المفتاحية: آبشستگی, پایه پل, زاویه دماغه, آستانه حرکت,
ملخص المقالة :
مقدمه و هدف: اصلیترین عامل تخریب پایه پلها، آبشستگی موضعی اطراف آنها میباشد. جهت کنترل این پدیده، مطالعات بسیاری انجام شده، و راهکارهایی جهت حفاظت از پایه پلها ارائه گردیده است. راهکارهای حفاظت از پایههای پل به دو روش مستقیم و غیرمستقیم تقسیم میگردند، یکی از روشهایی که بصورت غیرمستقیم با کمک اصلاح خطوط جریان اطراف پایه پل، میتواند عمق آبشستگی را کاهش دهد تغییر زاویه دماغه پل میباشد.
مواد و روشها: در این تحقیق بصورت آزمایشگاهی به بررسی تاثیر تغییر زاویه دماغه پایه پل با راستای جریان پرداخته شد. از این رو زاویه راستای برخورد جریان با دماغه پایه (α) 90 ، 85، 80، 75 و 70 درجه در شرایط آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. در تمامی آزمایشها عمق آب 10 سانتیمتر، قطر متوسط ذرات D50=0.95 mm و جهت بررسی اثر هیدرولیک جریان، سرعتهای نسبی متفاوت در نظر گرفته شد.
یافتهها: در بهترین حالت، پایه پل با زاویه برخورد 70 درجه توانست، در سرعتهای کمتر از 60 درصد سرعت آستانه حرکت ذرات، 95 درصد و در سرعتهای تا 95 درصد سرعت آستانه حرکت ذرات، به طور متوسط 36 درصد عمق آبشستگی را نسبت به پایه شاهد کاهش دهد.
بحث و نتیجهگیری: با کاهش زاویه برخورد جریان با پایه به دلیل انحراف بخشی از خطوط جریان و عدم چرخش آنها به سمت بستر، باعث میگردد پتانسیل منطقه پرفشاری که در حالت پایه شاهد ایجاد گردیده، نسبت به حالتی که زاویه دماغه کاهش مییابد تقلیل یابد، و باعث کمتر شدن توان جریان پایین رونده و به سبب آن ضعیف شدن توان جریانهای نعل اسبی، که عامل اصلی توسعه حفره آبشستگی هستند، گردد.
Melville BW, Yang Y, Macky GH, Shamseldin AY. Local scour at complex bridge piers in close proximity under clear-water and live-bed flow regime. Water. 2019;11(8):1530.https://DOI.org/10.3390/w11081530
collar in laboratory model. WALIA journal. 2015(4):17-21.http://waliaj.com/archive/2015-2/special-issue-4-2015/
Vaghefi M, Eghbalnik L, Golbaharhaghighi MR. The Effect of Flow Conditions on Bed Topography in a 180 Degree Bend Containing 6-Inclined-Vertical Pier Groups in a Vane Perpendicular to the Flow. Modares Civil Engineering journal. 2019;19(4):1-16.https://mcej.modares.ac.ir/article-16-28029-en.html
aursen EM, Toch A. Scour around bridge piers and abutments. State Library of Iowa. 1956;4:12536.http://publications.iowa.gov/id/eprint/20237
Richardson EV, Davis SR. Evaluating scour at bridges. National Transportation Library.2001.https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/50281
_||_