روشی که اخیراً برای کنترل فرسایش در قوس رودخانه ها مورد استفاده قرار می گیرد، استفاده از صفحات ذوزنقه ای می باشد. این سازه ها جریانهای ثانوی را کاهش می دهند و جهت جریانی را که از رویشان بگذرد به صورت عمود بر موقعیت سازه تغییر می دهند. بدین ترتیب الگوی عمومی جریان در خم را تغییر داده که در نتیجه آن سرعت جریان در نزدیک ساحل خارجی کاهش می یابد. منطقه تجمع خطوط جریان از محل قوس خارجی به سمت مرکز هدایت می شود وتوزیع مجدد سرعت در نهایت باعث دورتر شدن خط القعر رودخانه ازمحل پنجه ساحل به وسط رودخانه خواهد شد. پیش بینی می شود، آبشستگی دماغه این سازه از سازه آبشکن و سرریز های مستغرق کمتر باشد. به دلیل جدید بودن سازه، تاکنون آزمایش و بررسی خاصی برای تعیین معیار های طراحی این سازه در قوس 90 درجه ملایم انجام نگرفته است. از اینرو، بررسی صورت گرفته روی تاثیر زاویه، عدد فرود و فاصله بین صفحات ذوزنقه ای روی وضعیت فرسایش در دیواره خارجی قوس 90 درجه ملایم متمرکز شده است. تحقیق حاضر شامل 22آزمایش برای صفحات مستطیلی و ذوزنقه ای در زوایای قرارگیری،طول صفحات،فواصل و اعداد فرود مختلف انجام گرفت. تمامی آزمایش ها در فلومی با قوس 90 درجه ملایم، دارای انجام شده است. با بررسی توپوگرافی بستر و سایر نمودار های رسم شده، معلوم گردید به طور کلی در هر حالت عمق چاله آب شستگی اطراف هر سازه، در ساحل خارجی کمتر ازدماغه ی سازه می باشد. از مقایسه صفحه ذوزنقه ای با صفحه مستطیلی می توان گفت که صفحه ذوزنقه ای در دور کردن آبشستگی از ساحل خارجی قویتر عمل می کند؛ ضمناً ماکزیمم عمق آبشستگی در صفحه مستطیلی (به عنوان مثال در آزمایش چند صفحه ای حدود 2/63 درصد و تک صفحه ای حدود6/30 درصد) بیشتر از صفحه ذوزنقه ای می باشد. با توجه به پیچیدگی زیاد جریان در خم ها، این مزیت ها، استفاده از این سازه را در برخی طرح ها به عنوان یکی از گزینه های مورد توجه مطرح می سازد.

در این پژوهش از میراگر جرمی فعال با کنترل کننده فازی نوع2 بازه ای جهت کاهش پاسخ های سازه تحت اثر تحریک لرزه ای استفاده شد. سیستم های فازی یکی از کاربردی ترین سیستم های هوشمند بوده و بر پایه دانش فرد خبره استوار است. این سیستم ها در برابر تحریک ورودی مقاوم بوده و قادر به در نظر گرفتن رفتارهای غیرخطی مربوط به سازه و بارگذاری می باشند. یکی از نقاط ضعف سیستم های فازی رایج (فازی نوع1)، در نظرنگرفتن عدم قطعیت ها در پایگاه قوانین فازی است. برای رفع این کاستی می توان از سیستم های فازی نوع2 بازه ای استفاده نمود. این سیستم ها علاوه بر اینکه توانایی درنظر گرفتن عدم قطعیت در قواعد فازی را دارند، می توانند عدم قطعیت در رفتار سازه و بارگذاری را نیز منظور نمایند. در این پژوهش، سیستم فازی نوع2 بازه ای به عنوان الگوریتم کنترلی در کنترل کننده میراگر جرمی فعال مورد استفاده قرار گرفت و بر اساس دو متغیر تغییر مکان و سرعت بام سازه طراحی شد. برای ارزیابی سیستم کنترلی پیشنهادی از یک سازه 11 طبقه به همراه میراگر جرمی فعال در تراز بام استفاده شد. این سازه در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه، تحت اثر دو زلزله میدان-دور (السنترو و هاچینوهه) و دو زلزله میدان-نزدیک (کوبه و نورثریج) قرار گرفت و پاسخ حداکثر طبقات، تاریخچه پاسخ بام و مجموع مربعات خطای بام محاسبه شد. این پاسخ ها با پاسخ های سازه کنترل نشده، سازه کنترل شده با میراگر جرمی غیر فعال و سازه کنترل شده با میراگر جرمی فعال با کنترل کننده فازی نوع1 مقایسه شد. نتایج نشان داد که میراگر جرمی غیر فعال تاثیر چندانی در کاهش پاسخ سازه در زلزله های میدان-نزدیک ندارد و کمترین تاثیر آن مربوط به زلزله میدان-نزدیک نورثریج است. همچنین علی رغم اینکه میراگر جرمی فعال با کنترل کننده فازی نوع1 بسیار موثرتر از میراگر غیر فعال عمل می نماید، قادر به مدیریت عدم قطعیت در پایگاه قوانین فازی نبوده و کاهش مطلوب پاسخ ها در تحریک های لرزه ای مختلف را نتیجه نمی دهد.این درحالیست که کنترل کننده فازی نوع2 بازه ایمورد استفاده در این پژوهش با در نظر گرفتن و مدیریت عدم قطعیت، سبب کاهش بیشتر پاسخ ها نسبت به کنترل کننده فازی نوع-1 شده است. میانگین این افزایش کارایی در کل طبقات در حدود 10% برای زلزله های السنترو، هاچینوهه و کوبه و در حدود 5% برای زلزله نورثریج است. نتایج نشان داد که کنترل کننده پیشنهادی دارای مجموع مربعات خطای کمتری در طول زمان بوده و این امر نشانگر کاهش پاسخ بیشتر در طول زمان است. قابل توجه است که کنترل کننده فازی نوع2 بازه ای دارای حداکثر نیروی کنترل فعال اندکی بیشتر نسبت به کنترل کننده فازی نوع1 است. این مقدار قابل توجه نبوده و در حدود 8% است.نتایج مربوط به حالت در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه نشان داد که کاهش سختی خاک سبب افزایش تاثیر دو کنترل کننده فازی نوع1 و نوع2 بازه ای درکاهش پاسخ های حداکثر طبقات می شود. با این حال، کنترل کننده پیشنهادی در هر دو نوع خاک نرم و سخت دارای تاثیر بیشتری در کاهش پاسخ ها نسبت به کنترل کننده فازی نوع1 است.

فرسایش بستر و حمل مواد جدا شده از آن بوسیله جریان آبشستگی نامیده می شود. آبشستگی موضعی که نوع خاصی از آبشستگی است یکی از دلایل عدم پایداری پل ها و در نهایت شکست آنها محسوب می شود. به همین دلیل ارائه روش هایی برای کنترل و کاهش این پدیده حائز اهمیت می باشد. در این تحقیق، با استفاده از مدل فیزیکی به بررسی این پدیده وکاهش آن به کمک طوق و شکاف، در تک پایه استوانه ای پرداخته شد. در ابتدا به منظور بررسی و مقایسه عملکرد طوق از دو نوع طوق مربعی و دایره ای در ابعاد (w قطر طوق دایره ای یا عرض طوق مربعی و d قطر پایه) در سه موقعیت بالای بستر، روی بستر و زیر بستر برای کاهش آبشستگی اطراف پایه استفاده شد. در مرحله بعد با ایجاد شکاف روی پایه به طول 2 برابر قطر پایه و عرض 25/0 قطر پایه عملکرد شکاف در کاهش آبشستگی بررسی گردید. شکاف نیز در دو موقعیت نزدیک بستر و بالای بستر قرار داشت. در نهایت از ترکیب طوق و شکاف برای کاهش عمق آبشستگی موضعی استفاده شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد، هر چه طوق عریض تر و ارتفاع آن روی پایه کمتر باشد عملکرد بهتر ی درکاهش آبشستگی دارد. طوق مربعی نسبت به طوق دایره ای در کاهش آبشستگی موثرتر است به گونه ای که به کاربردن طوق مربعی با عرض 2/5 برابر قطر پایه در زیر بستر باعث کاهش 70 درصدی عمق آبشستگی شد. استفاده از شکاف نزدیک بستر توانست عمق آبشستگی را تا 20 درصد تقلیل دهد. ترکیب دو روش طوق و شکاف روی پایه موجب شد عمق آبشستگی به میزان بیشتری کاهش یابد ترکیب طوق مربعی با زیر بستر و شکاف نزدیک بستر توانست عمق آبشستگی را تا 80% کاهش دهد.