توصيفگر ها :
آبشستگي پايه پل , زباله هاي انباشته , شمع هاي فداشونده , اشكال مختلف زباله ها , پايه استوانه اي
چكيده فارسي :
چكي
در حوزه مهندسي رودخانه و سواحل، مسئله آبشستگي به عنوان يكي از نكات حياتي مطرح ميشود. هر ساله تعداد
گزافي از پلها تحت تأثير فرسايش است و دليل اصلي اين تخريبات به دلايل سازهاي نيست، بلكه به دليل ناديده گرفتن
تأثيرات هيدروليكي در فرآيند طراحي آنها ميباشد. وقتي يك سازه روي رودخانه ايجاد ميشود، پايههاي آن در داخل
آب بوده و اين پايهها در معرض فشار آب و جريان قرار ميگيرند. به همين دليل تعيين عمق آبشستگي، كه نمايانگر ميزان
خطر آسيب به سازه توسط جريان آب در اطراف آن است، بسيار اهميت دارد. از اين رو، پيشبيني الگوي آبشستگي براي
ايجاد ايمني در سازههايي كه در معرض آب قرار دارند، امري بسيار ضروري به حساب ميآيد. وقتي زبالهها در بالادست
پايههاي پل انباشته ميشوند، مكانيسم آبشستگي پيچيدهتري را ايجاد ميكند و اقدامات متقابل براي كنترل اين فرآيند ممكن
است كارايي كمتري داشته باشند. در اينجا به بررسي اثرگذاري شمعهاي حفاظتي بر كاهش فرسايش گودال اطراف پايه
پلهاي استوانهاي با بستر رسوبي در شرايط مختلف حضور مواد زباله انباشته در آب پرداخته است.همچنين، اين نشان ميدهد
كه زبالههاي انباشته با اشكال مختلف مانند مستطيلي، نيمدايرهاي و مثلثي، باعث اختلال در عملكرد شمعها و افزايش عمق
آبشستگي در اطراف پايهها ميشوند. در واقع، شكل زبالهها تعيينكنندهاي براي درصد اختلال در عملكرد شمعهاست. علاوه
بر اين، كارايي شمعهاي حفاظتي با در نظر گرفتن شكل مستطيلي براي زبالههاي انباشته تا حدود 21درصد كاهش مييابد.
با اين حال، تأثيربخشي شمعها به نسبت زبالهها و شرايط محيطي ممكن است متفاوت باشد و در برخي موارد، اثربخشي شمعها
به عنوان وسيلهاي براي مقابله با آبشستگي افزايش يابد. آزمايشها در يك كانال به طول 15متر، عرض 0.9متر و ارتفاع 60
متر با ذرات ماسه به قطر 0.77ميليمتر انجام شد. آزمايشها نشان داد كه ميزان كاهش آبشستگي پايه استوانهاي با سه شمع
حفاظتي با زاويهي 30درجه نسبت به پايه شاهد استوانهاي حدود 60درصد بوده است . به طور خلاصه، نتايج اين پژوهش
نشان ميدهد كه استفاده از شمعهاي حفاظتي ميتواند در كاهش آبشستگي اطراف پايههاي پل در شرايط تجمع زبالهها مؤثر
باشد. با اين حال، براي دستيابي به نتايج بهينه، بايد عوامل مختلفي از جمله شكل شمعها، شكل و حجم زبالهها، و شرايط
محيطي را به طور دقيق در نظر گرفت تا از عملكرد مؤثر شمعها در جلوگيري از آبشستگي اطمينان حاصل شود.
چكيده انگليسي :
In the field of river and coastal engineering, scour is a critical issue. Every year, a large
number of bridges are affected by erosion, and the main reason for these damages is not
due to structural reasons, but rather due to the neglect of hydraulic effects in the design
process. When a structure is created on a river, its foundations are in the water and these
foundations are exposed to water pressure and flow. Therefore, determining the scour
depth, which indicates the level of risk of damage to the structure by the water flow
around it, is very important. As a result, predicting the scour pattern to create safety in
structures that are exposed to water is considered to be essential. When waste is
accumulated upstream of bridge piers, it creates a more complex scour mechanism, and
countermeasures to control this process may be less effective. In this paper, the
effectiveness of protective piles in reducing erosion of the gully around the foundations
of cylindrical bridges with sedimentary beds in different conditions of the presence of
accumulated waste materials in water is investigated.
It is also shown that accumulated waste with different shapes, such as rectangular, semicircular, and triangular, causes interference with the performance of the piles and
increases the scour depth around the foundations. The shape of the waste is a determinant
of the percentage of interference in the performance of the piles. In addition, the
efficiency of protective piles is reduced by about 21% when considering the rectangular
shape of accumulated waste. However, the effectiveness of piles may vary depending on
the waste and environmental conditions, and in some cases, the effectiveness of piles as
a means of combating scour may increase. The tests were carried out in a channel 15
meters long, 0.9 meters wide, and 60 meters high with sand particles with a diameter of
0.77 millimeters. The tests showed that the amount of scour reduction of the cylindrical
foundation with three protective piles at an angle of 30 degrees to the cylindrical witness
foundation was about 60%.
In summary, the results of this study show that the use of protective piles can be effective
in reducing scour around bridge foundations in conditions of waste accumulation.
However, to achieve optimal results, various factors such as the shape of the piles, the
shape and volume of the waste, and environmental conditions must be carefully
considered to ensure the effective performance of the piles in preventing scour.
