12936

11828

كارشناسي ارشد

آب و سازه هاي هيدروليكي

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده عمران

1396

چهارده، 68ص.: مصور، جدول، نمودار

ص.ع. به فارسي و انگليسي

محمد نويد مقيم

عبدالرضا كبيري ساماني

محمد رضا چمني، مجتبي مهر آئين

1396/07/30

كتابنامه

عمران

مهندسي عمران

ID11828

چكيده به طور كلي ميتوان فرسايش ناشي از جريان سيال آب در مجاورت بستر متحرك را آب شستگي ناميد و در صورتيكه شرايط جريان از حد آستانه حركتي ذرات رسوب عبور كند آبشستگي رخ ميدهد آبشستگي بسته به شرايط وقوع آن به سه دسته آبشستگي عمومي آبشستگي موضعي و آبشستگي تنگشدگي تقسيمبندي ميشود در محل پايههاي پلها حضور پايهها مقطع را تنگ نموده و باعث ايجاد آبشستگي تنگشدگي ميشود آبشستگي موضعي حاصل از برخورد جريان به پايهها رخ ميدهد روشهاي گوناگوني براي كنترل و كاهش عمق آبشستگي استفاده شده است كه از آن جمله ميتوان به استفاده از اليه سپر بر روي رسوبات بستر اشاره كرد از طرف ديگر غالبا مصالح سازنده بستر رودخانهها داراي دانهبندي غيريكنواخت هستند اين امر عامل تشكيل اليه سپري به عنوان يك قشر محافظ در مقابل فرسايش مصالح زيرين است در تحقيق حاضر به مدلسازي عددي آبشستگي موضعي در بسترهاي سپري شده پرداخته شده است به اين منظور از نرمافزار عددي مدلسازي رسوب SSIIM استفاده شده است صحت سنجي اين تحقيق به وسيله تحقيق آزمايشگاهي ابراهيمي در دانشگاه صنعتي اصفهان انجام گرفته است ابراهيمي تحقيقات خود را در كانالي با مقطع مستطيلي به طول 5 8 متر و عرض 534 3 متر و عمق 7 3 متر انجام داد صحت سنجي مدل عددي به وسيله سه مدل مختلف از نتايج آزمايشگاهي با شرايط d 3 26 mm da 9 98 2 06 0 56 mm D 42 mm صورت پذيرفت سپس مدلهاي عددي جديدي طرح و اجرا گرديد در اين مدلها پايههايي با 4 قطر پايه 22 00 24 و 25 ميليمتر و رسوبات بستر با دو اليه رسوب يكنواخت مصالح يكنواخت زيرين كه توسط اليه نازكي از مصالح درشت دانه محافظت ميشود با اندازه هاي گوناگون براي دو اليه مدلسازي گرديد با استفاده از نتايج حاصله از اين مدلها نمودارهايي براي اعداد بابعد و بيبعد رسم گرديد و به مكانيزم جريان به وسيله اين نمودارها تا حد امكان اشاره گرديد تشكيل جريان باالرونده نيز با استفاده از بردارهاي عمودي سرعت در پاييندست پايه بررسي شد و نشان داده شد كه جريان باالرونده تا محدوده مناسبي پايين دست پايه ايجاد ميگردد همچنين نمودار توسعه زماني گودال آبشستگي تعدادي از اين مدلها رسم گرديد و با نمودار متناظر مدل آزمايشگاهي مقايسه گرديد نتايج اينگونه نشان داد كه براي 39 3 da d روند ايجاد گودال آبشستگي ومقادير حداكثر عمق آبشستگي با دقت حدود 5 درصد هماهنگي مناسبي با نتايج آزمايشگاهي به همراه دارد و هر چه نسبت قطر رسوبات اليه سپر به نسبت قطر رسوبات اليه زيرين بيشتر باشد نرمافزار در مدلسازي عددي دقت كمتري دارد همچنين براي پايه با قطر 22 ميلي متر به اين علت كه اليه سپر شسته نميشود نتايج چندان مطلوب نيست كلمات كليدي مدلسازي عددي آبشستگي پايه پل SSIIM صحت سنجي پانزده

67 Numerical modeling of bridge pier scouring with armor layer Mohammad Mahdi Bagheri mm bagheri@cv iut ac ir Date of submission Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Mohammad Navid Moghim moghim@cc iut ac ir Dr Abdoreza Kabiri Samani akabiri@cc iut ac irAbstract In general the erosion caused by the fluid flow in the vicinity of the moving bed can becalled scouring and this occured if the flow conditions exceed the threshold of motion of thesediment particles Depending on the conditions of scouring scouring is divided into threecategories general scouring localized scouring and Tightness scouring At the bridge piers the presence of the pier In the flow path reduce the width of channel and causes Tightnessscouring Localized scouring occurs due to flow collisions in the bases Various methods havebeen used to control and reduce the scour depth including the use of a shield layer on bedsediments On the other hand riverbeds are often non uniform granular materials This makesthe creation of an elongated layer as a protective layer against the erosion of the underlyingmaterials In the present study numerical modeling of local scouring in elongated substrates hasbeen investigated For this purpose a numerical software of SSIIM sediment modeling has beenused The validation of this research was done by Abrahamic laboratory research at IsfahanUniversity of Technology Ebrahimi conducted his research in a canal with a rectangularsection measuring 8 5 meters long and 0 405 meters wide After verifying the numerical modelby different models of experimental results with different substrate conditions numericalmodels were designed and implemented In these models foundations with 4 pier diameters of22 33 42 and 52 mm and substrate sediments with two uniform layers of layers uniformlyunderlying materials protected by a thin layer of coarse aggregates Different models weredesigned for two layers Using the results of these models graphs were drawn for later andlater numbers and referred to the flow mechanism by these diagrams as far as possible Theformation of the upward flow was also evaluated using vertical velocity vectors in the lowerbase and it was shown that the upward flow is generated to a suitable lower base Also thedevelopment diagram of the scouring pit was drawn from a number of these models andcompared to the corresponding diagram of the experimental model The results showed thatthe ratio of the diameter of the shield layer to the diameter of the lower layer sediments ishigher Software is less accurate in numerical modeling And also for low cylindrical dies theresults are not very favorabl Key wordsNumerical Modeling Scouring Bridge pier SSIIM Verification

محمد نويد مقيم

عبدالرضا كبيري ساماني

محمد رضا چمني، مجتبي مهر آئين