بررسی آزمایشگاهی کارایی مواد نانوساختار بر کاهش عمق آبشستگی موضعی پایه پل در جریان غیرماندگار
Authors
Abstract:
سابقه و هدف: یکی از مسائل عمده و مهم در مباحث مهندسی رودخانه، طراحی و احداث پلها میباشد که علاوه بر مسائل پایداری، تخمین عمق بیشینه آبشستگی در مجاورت پایهها نیز دارای اهمیت بسیاری است. وقوع آبشستگی موضعی یکی از دلایل عمده عدم پایداری پلها و در نهایت شکست آنها میباشد. در حالی که اکثر تحقیقات انجام شده در زمینه آبشستگی پایهپلها در شرایط جریان ماندگار انجام شده است، اما در رودخانهها و بهویژه در شرایط وقوع سیل، جریان غیرماندگار بوده و ممکن است تغییرات زمانی دبی جریان نسبتاً سریع باشد. نتایج مطالعات نشان داده شده است که در نظر گرفتن جریان غیرماندگار، موجب پیشبینی واقعیتر واقتصادیتر عمق بیشینه آبشستگی در اطراف پایههای پل میگردد. تاکنون راهکارهای زیادی به منظور حفاظت از پایه پلها ارائه شده است. در این پژوهش از یک راهحل غیرسازهای و دوستدار محیط زیست برای کاهش عمق آبشستگی پایه پلها در شرایط جریان غیرماندگار استفاده شده است. مواد و روشها: تاکنون از مواد نانوساختار عمدتاً برای اصلاح رفتار مقاومتی بتن و نیز جادههای روستایی خاکی استفاده شده است. برای دستیابی به اهداف پژوهش، رسوب بستر اطراف پایه پل با نوعی ماده نانو ساختار به نام نانورس مخلوط شد. آزمایشهای آبشستگی در شرایط جریان ماندگار و غیرماندگار برای یک پایه پل استوانهای به قطر 35 میلیمتر و در یک کانال با طول 5/9 متر، عرض و ارتفاع 40 سانتیمتر و شیب کف 001/0 انجام شد. این آزمایشها در دو حالت رسوب بستر با و بدون مواد نانورس انجام شد. برای شبیهسازی جریان غیرماندگار از هیدروگرافهای پلکانی مثلثی با زمان اوج 5/7 دقیقه و دبیهای اوج 8، 12 ، 16 و 20 لیتر بر ثانیه استفاده گردید. یافتهها: توسعه زمانی پدیده آبشستگی در محل پایه پل در هر دو حالت با و بدون حضور مواد نانورس مورد بررسی قرار گرفته و با هم مقایسه شد. در همه دبیهای اوج، روند آبشستگی در بازههای زمانی اولیه در حالت استفاده از نانورس مشابه حالت عدم وجود این مواد اما با شیب بیشتری مشاهده شد. این روند در بازههای زمانی بعدی با شیب کمتری ادامه یافت و در نهایت به یک مقدار ثابت رسید. نتیجهگیری: نتایج آزمایشهای جریان غیرماندگار نشان داد که در حالت حضور مواد نانورس در رسوب بستر با افزایش دبی جریان، عمق بیشینه آبشستگی در مجاورت پایهپل کاهش مییابد. بیشترین درصد کاهش عمق آبشستگی با اختلاف زیاد در دبی جریان بیشینه (20 لیتر بر ثانیه) و حدود 86/62 مشاهده شد. در این دبی جریان، عمق بیشینه آبشستگی از 4/47 میلیمتر به حدود 18 میلیمتر کاهش یافت. کمینه کاهش عمق آبشستگی با حدود 15/56 درصد در کوچکترین دبی جریان (8 لیتر بر ثانیه) بهدست آمد.
similar resources
برآورد تغییرات زمانی عمق آبشستگی موضعی در جلوی پایه پل مستطیلی شکل در شرایط جریان غیرماندگار
پدیده آبشستگی موضعی در اطراف پایه پلها به عنوان یکی از عوامل اصلی در تخریب و همچنین افزایش هزینههای بهرهبرداری و نگهداری پلها میباشد. از طرفی پایهها با مقطع مستطیلی به علت محدوده وسیعتر منطقه جدایش جریان در اطراف پایه، در معرض آبشستگی شدیدتری قرار دارند. در تحقیق حاضر اقدام به ارائه یک روش نیمه تجربی برای محاسبه تغییرات زمانی عمق آبشستگی در جلوی پایه مستطیلی با دماغه گرد و در شرایط جریان ...
full textمطالعه آزمایشگاهی پدیده آبشستگی موضعی در اطراف گروه پایه پل
هدف اصلی پژوهش حاضر ارزیابی حداکثر عمق آبشستگی در شرایط آب زلال در اطراف پایههای قرار گرفته در گروهپایههای دو تایی و سه تایی با چیدمان خطی در شرایط تغییرات فاصله بین پایهها و تغییرات زاویه برخورد جریان است. فاصله بین پایهها (G) از 2 برابر تا 10 برابر قطر پایه (D) و همچنین زاویه برخورد جریان به پایهها از 0 تا 90 درجه متغیر بوده است. نتایج آزمایشات نشان داد که در چیدمان دو پایه حداکثر عمق آ...
full textبررسی تأثیر دبی و اندازه قطر پایه در عمق و حجم آبشستگی موضعی اطراف پایه پل
آبشستگی پایه های پل یکی از مسائل مهم در هیدرولیک پل ها است. این پدیده منجر به خالی شدن زیر پی پایه های پل شده و در نتیجه باعث واژگونی آنها می شود. مکانیزم آبشستگی موضعی اطراف پایه ها بسیار پیچیده بوده و تاکنون محققین زیادی به بررسی این پدیده مهم پرداخته اند. همه ساله پل های زیادی در سرتاسر دنیا در اثر آبشستگی تخریب شده و باعث خسارتهای جانی و مالی زیادی می شوند. از این رو بررسی آبشستگ...
full textبررسی آزمایشگاهی کنترل آبشستگی پایه پل با استفاده از مواد نانو ساختار در جریان غیرماندگار
یکی از مسائل عمده و مهم در مباحث مهندسی رودخانه، طراحی و احداث پل ها می باشد که علاوه بر مسائل پایداری، تخمین عمق آبشستگی در مجاورت پایه ها نیز دارای اهمیت بسیاری است. وقوع آبشستگی موضعی یکی از دلایل عمده ی عدم پایداری پل ها و در نهایت شکست آن ها می باشد. در حالی که اکثر تحقیقات انجام شده در جریان ماندگار انجام شده است، در رودخانه ها معمولاً و به ویژه در شرایط وقوع سیل، جریان غیرماندگار بوده و م...
15 صفحه اولبررسی آزمایشگاهی اثر زبری های مستطیلی شکل بر کاهش عمق آبشستگی موضعی پایه پل ها
وقوع و پدیده آبشستگی در اطراف پایه پل یکی از عمده ترین دلایل تخریب پل ها می باشد. آبشستگی پایه پلها به دلیل وجود جریان های رو به پایین و برگشت آنها پس از برخورد به بستر اطراف پایه پل ها، است. افزایش و کاهش قدرت این جریانها منجر به کاهش یا افزایش عمق آبشستگی می گردد. روش های مهار و جلوگیری از آبشستگی بر اساس مطالعات انجام شده بر روی مکانیزم آبشستگی بنیاد گذاشته شده است. راه کارهای کاهش آبشستگی د...
بررسی آزمایشگاهی اثر زبریهای مستطیلی شکل بر کاهش میزان آبشستگی موضعی در اطراف پایه پل مربعی شکل
وقوع آبشستگی در اطراف پایه پل یکی از عمدهترین دلایل تخریب پلها است. استفاده از زبریهای نصب شده به دور پایه، یکی از روشهای جدید کاهش آبشستگی موضعی در اطراف پایههای پل میباشد. زبریهای بکار رفته در آزمایشها، با ضخامت ناچیز و با طول و عرضهای متفاوت و فواصل قرارگیری مختلف نسبت به هم، به حالت عمود بر پایه قرار داده شدهاند. این زبریها با کاهش قدرت جریانهای رو به پایین و فعالیت گردابهای نع...
full textMy Resources
Journal title
volume 26 issue 6
pages 197- 213
publication date 2020-02-20
By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.
Hosted on Doprax cloud platform doprax.com
copyright © 2015-2023