بررسی آزمایشگاهی تأثیر طوق در کاهش عمق آب‌شستگی اطراف تکیه‌گاه‌های مستطیلی و دیوارباله‌ای

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی امیر کبیر

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 دانشگاه سمنان

چکیده

آب‌شستگی اطراف تکیه‌گاههای کناری پل، از عوامل مهم در واژگونی و تخریب پل‌ها به شمار می‌آید. روش‌های متعددی مانند سنگ چین جهت مهار و مقابله با آب‌شستگی اطراف تکیه‌گاه‌ها وجود دارد؛ یکی از روش‌های کاهش آب‌شستگی اطراف تکیه‌گاه، استفاده از طوق‌ محافظ در اطراف آن می‌باشد. در این مطالعه، تراز قرارگیری طوق نسبت به بستر( تراز بالاتر، روی بستر و تراز پایین‌تر از بستر)، شکل و اندازه طوق‌ به صورت ضریبی از طول تکیه‌گاه ( ) در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفته ‌است. آزمایش‌ها در حالت آستانه حرکت ذرات بستر و در حالت آب‌شستگی آب زلال، با مصالح بستر یکنواخت و تا زمان رسیدن به زمان تعادل نسبی انجام شده‌است. در این تحقیق عملکرد طوق کامل و تکه‌ای به عنوان محافظ بستر بر روی دو نوع تکیه‌گاه مستطیلی و دیوار باله‌ای 45 درجه بررسی شده است و در تمامی آزمایش‌ها از تکیه‌گاه‌ کوتاه (نسبت طول تکیه‌گاه به عمق جریان کوچکتر مساوی یک) استفاده شده‌است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش طول طوق میزان آب‌شستگی کاهش می‌یابد و مهم‌ترین پارامتر موثر در کاهش آب‌شستگی، طول طوق می‌باشد. با توجه به نتایج آزمایشگاهی در بهترین حالت، کاهش عمق آب‌شستگی کناره تکیه‌گاه مستطیلی (طوق در تراز پایین‌تر از بستر) و دیوار باله‌ای (طوق در تراز بستر) برای طوق به طول 25/2 به ترتیب برابر است با 8/87 و 8/67 درصد می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Effect of Collar on Local Scour Reduction around Vertical and 45˚ Wing wall Abutments

نویسندگان [English]

  • Abdolah Ardeshir 1
  • roholah Cheraghchi 2
  • hojat Karami 3
چکیده [English]

Local scour around the abutment is of utmost importance in bridge failures. Numerous methods such as riprap have been proposed to reduce the destructive effects of scouring; one of the ways to harness and reduce the local scour depth is installed protective collars around the abutment. In this paper effect of collar elevation (upper level, bed level and lower level), collar geometry and its size as a multiplier of the length of the abutment ( ) have been experimentally investigated. All experiments were performed at the threshold of bed material motion under clear-water conditions and uniform-sized bed material. In this study the full-collar and partial collar performance as a bed protective on the two types of abutments; vertical wall and 45˚ wing wall abutment were investigated. The abutment considered in all experiments was short (ratio of abutment length to approach flow depth less than unity). Results from the experiments indicate that by increasing the collar width the local scour reduced and the collar width is utmost importance parameter in scour depth reduction. The Experimental results presented show in the best case, percentage of scour depth reduction that around the vertical wall (collar at lower bed elevation) and wing wall abutment (collar at streambed elevation) which is 2.25 times wider than the abutment width, was obtained 87.8 and 67.8.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Abutment
  • Scour depth reduction
  • Collars
  • Experimental model and open channel hydraulics
CAPTCHA Image