بررسی تجربی و عددی تاثیر استفاده از مدل های ترکیبی سکو و شکاف در کنترل آبشستگی موضعی پیرامون پایه های پل

thesis
abstract

آبشستگی موضعی پایه ها یکی از مهم ترین پارامترهای کلیدی در ایجاد ناپایداری و گسیختگی در سازه هایی نظیر پل ها، اسکله ها و مانند آن ها است. به دلیل پیچیدگی مکانیزم آبشستگی پایه پل ها، این موضوع به عنوان یکی از مهم ترین زمینه های تحقیقی در میان پژوهشگران شناخته شده است که بیشتر این تحقیقات بصورت تجربی انجام یافته است. نظر به اهمیت پدیده آبشستگی در پایداری پل ها، روش های متعددی جهت کنترل این پدیده معرفی شده است. در سال های اخیر تاثیر توام برخی از ابزار ها مورد بررسی قرار گرفته اند. با توجه به نتایج این تحقیقات، استفاده از یک ابزار کنترل کننده فرسایش بستر در بسیاری از موارد کافی بنظر نمی رسد. از سویی دیگر، ترکیب ابزارهای مختلف نیز همواره نمی تواند منجربه حصول نتایج بهتری نسبت به استفاده منفرد از این ابزارها گردد. لذا در پژوهش حاضر چهار ابزار سکو، مقطع هندسی پایه، شکاف و شیب جانبی پایه، بصورت منفرد و نیز بصورت ترکیبی با یکدیگر مورد بررسی قرار گرفته اند. در انتخاب این روش ها سعی بر آن بوده است تاثیر دو پارامتر مهم ایجاد کننده آبشستگی، (1) جریان رو به پایین و تشکیل گردابه های نعل اسبی، (2) جدایش جریان و تشکیل گردابه های برخاستگی، بر آغاز و گسترش آبشستگی به دو صورت تجربی و عددی تعیین گردد. ترکیبات مورد بررسی نیز بگونه ای انتخاب گردیده اند که هر روش بتواند یکی از عوامل ایجاد کننده فرسایش بستر را حذف نماید. این ترکیبات شامل موارد زیر می باشند: (1) پایه استوانه ای با سکو (2) مدل پایه پل با مقاطع هندسی مختلف (دایره ای، مستطیلی گرد گوشه، بیضی و عدسی) (3) ترکیب سکو با مقاطع هندسی مستطیل گرد گوشه، بیضی و عدسی (4) ترکیب سکو، مقطع هندسی پایه و شکاف میانی (5) ترکیب سکو، مقطع دایره ای و مستطیلی گرد گوشه با جفت شکاف کناری در سه موقعیت قرار گیری مختلف (6) سکو، مقطع هندسی دایره ای و شیب جانبی (7) ترکیب سکو، مقطع هندسی دایره ای، شیب جانبی و شکاف میانی. در گروه اول با بررسی چهار ارتفاع 5، 6، 7 و 8 سانتیمتر برای سکو، سکوی 6 سانتیمتری با کاهش 46 درصد عمق فرسایش موثرترین روش شناخته شد. در پایه-های گروه دوم مدل عدسی شکل با کاهش 60 درصد عمق فرسایش،عملکرد بهتری داشته است. در گروه سوم ترکیب مقطع هندسی با سکو، موجب کاهش 64 درصدی آبشستگی در پایه عدسی شکل شده ولی در مقاطع مستطیلی گرد گوشه و بیضی ازدیاد آبشستگی را به همراه داشته است. در گروه چهارم، ایجاد شکاف در پایه مستطیلی گرد گوشه قابل توجه بوده لیکن در سایر مدل ها تاثیر چندانی نداشته است. در پایه های با شکاف کناری، در مقطع دایره ای گرفتگی زود رس شکاف، کارایی آن را از بین برده، اما در مقطع مستطیلی گرد گوشه 43 درصد کاهش آبشستگی مشاهده شده است. در شبیه سازی عددی با فلوئنت، سه مدل آشفتگیstandard ، rsm و les مورد مطالعه قرار گرفته اند. در این راستا منحنی های سرعت، تراز سطح آب، گردابه های پیرامون پایه و نیز توزیع تنش های برشی مورد مقایسه قرار گرفتند. همچنین تنش های برشی بی بعد شده در اطراف مدل پایه های مستطیلی گرد گوشه، عدسی و بیضی مقایسه شده اند. شبیه سازی های انجام گرفته برای زمان های محدود نخستین تاثیر مثبت مقطع عرضی عدسی در کاهش میزان تنش-های برشی بحرانی و نیز کاهش میدان تاثیر آن ها را نشان دادند. میزان درصد کاهش تنش برشی بستر در این مقطع برابر 43 درصد نسبت به پایه دایره ای ساده می باشد. شکاف نیز نقش حفاظتی موثری در کاهش تنش های برشی بستر داشته و در تمامی مقاطع موجب کاهش مقدار آن گردیده است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

بررسی تجربی و عددی تاثیر استفاده از مدل های ترکیبی سکو و شکاف در کاهش آبشستگی موضعی پیرامون پایه های پل

آبشستگی موضعی یکی از مهم ترین پارامترهای کلیدی در ایجاد ناپایداری و گسیختگی در سازه هایی نظیر پل ها، اسکله ها و دیگر سازه های مشابه بشمار می رود. به دلیل پیچیدگی مکانیزم آبشستگی پایه پل ها، این موضوع به عنوان یکی از مهم ترین زمینه های تحقیقی در میان پژوهشگران شناخته شده است که بیشتر این تحقیقات بصورت تجربی و در آزمایشگاه انجام یافته است. کثرت این پژوهش ها اهمیت بسیار زیاد این موضوع را نشان می د...

بررسی آزمایشگاهی مدل های ترکیبی سکو، شیب جانبی و شکاف در کاهش فرسایش بستر پیرامون پایه های پل

در این مقاله نتایج آزمایش 12 مدل پایه پل مرکب جهت کاهش حداکثر عمق آبشستگی در شرایط آب زلال ارائه گردیده است. گروههای آزمایشی به ترتیب عبارتند از 1) پایه سکویی و پایه نیمه مخروطی 2) ترکیب پایه سکویی با مقاطع نیمه مخروطی با قطر متغیر در بستر 3) ترکیب پایه سکویی با مقاطع نیمه مخروطی با قطر ثابت در بستر و 4) ترکیب گروه سوم با شکاف ذوزنقه ای. در پایه سکویی کاهش قابل توجه عمق آبشستگی نسبت به پایه است...

full text

«یادداشت تحقیقاتی» بررسی اثر شمع‌های فدا شونده، طوق و شکاف به‌صورت جداگانه و ترکیبی بر میزان آبشستگی موضعی پایه پل

روش‌های مختلفی برای کنترل و کاهش آبشستگی موضعی اطراف پایه پل وجود دارد. در این پژوهش تأثیر شکل طوق، ابعاد و محل نصب آن‌ها روی پایه و همچنین تأثیر شمع‌های فدا شونده، شکاف و طوق به‌ طور جداگانه و همچنین ترکیب‌های دوتایی و سه‌تایی آن‌ها بر میزان آبشستگی در مدت زمان 5 ساعت بررسی و مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهد طوق مربعی نسبت به طوق‌های دایروی و لوزوی شکل، عملکرد بهتری در کاهش آبشستگی دارد و فاصله نص...

full text

تخمین عمق آبشستگی در محل پایه های پل به کمک تلفیق مدل های تجربی با مدل عددی FASTER

پل­ها از جمله مهمترین سازه های رودخانه­ای هستند. یکی ازمؤثرترین عوامل تخریب پل­ها، آبشستگی موضعی اطراف پایه پل می­باشد. همه ساله پل­های زیادی در سراسر جهان به دلیل در نظر نگرفتن نقش عوامل هیدرولیکی تخریب می­شوند. بر این اساس برای یک طراحی مطمئن، تخمین دقیق از عمق آبشستگی در اطراف پایه­های پل ضروری به نظر می­رسد. در این تحقیق، آبشستگی در محل پایه­های پل اعلاء  مورد بررسی قرار گرفت. پل فلزی اعلاء...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده عمران

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023