تحلیل عددی اندرکنش گروه پایه ها و بستر پل با جریان آب و بهینه سازی فرم هندسی آنها (مطالعه موردی: پل خواجوی اصفهان)

وقوع آبشستگی موضعی و کلی در اطراف پایه های پل یکی از دلایل عمده عدم پایداری این سازه ها می باشد. با توجه به هزینه های کلان احداث پل ها ارائه راه کارهای مناسب به منظور کنترل آبشستگی از مسایلی است که بسیار مورد توجه می باشد. تا کنون تحلیل های زیادی جهت تخمین عمق آبشستگی اطراف پایه های پل انجام گرفته است، ولی به علت پیچیدگی های اثرات توام و نامعین ها(غیر مطلق ها) تا کنون راه حل واحدی برای تخمین عمق آبشستگی ارائه نشده است. در این تحقیق سعی شده است که به بررسی رفتار جریان و بهبود شکل هندسی پایه پرداخته شود و در این مسیر از طرح مهندسی پل خواجو به عنوان یکی از میراث های گران بهای مهندسی در ایران الگو برداری شده است. در پایان به کمک تحلیل عددی سه بعدی جریان در اطراف پایه نشان داده می شود که استفاده از فرم بستر و ایجاد دراپ در کف و استفاده از زاویه ورودی توانایی جلوگیری از گردابه در ورودی را داشته و با این کار می توان عامل اصلی ایجاد آبشستگی را کنترل کرد. فرم هندسی پایه در خروجی به صورت پلکان نیز سبب می گردد جریان برگشتی به صورت یکباره به پشت پایه حرکت نکند و در چندین مرحله این جریان برگشتی اتفاق می افتد. این امر سبب از بین رفتن گردابه بزرگ در پشت پایه و سبب ایجاد گردابه های کوچک جایگزین می شود که با کمتر بودن انرژی این گردابه ها، فرسایش در پشت پایه نیز کاهش می یابد.