کاهش اثر آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل با استفاده از طوقه ها
چکیده
در این مقاله، کاهش آبشستگی در اطراف گروهی از دو و سه پایه با استفاده از طوقه های دایروی برای جریان آب زلال در طی یک رسوب یکنواخت انجام شده است. کارایی طوقه ها با اندازه ها و فاصله های مختلف بین پایه ها به وسیله آزمایشات در گروهی از دو و سه پایه مورد مطالعه قرار گرفته است. نتیجه نشان می دهد که طوقه اثر بیشتری بر کاهش عمق آبشستگی در نزدیکی پایه ها نسبت به پایه اول در پی دارد. همچنین هنگامی که فاصله بین پایه ها افزایش می یابد، ناحیه بدون محافظت بین پایه ها شسته شده و منجر به حفرات آبشستگی عمیق تر در نزدیکی پایه ها می گردد.
1. مقدمه
فجایع اخیر مرتبط با پدیده آبشستگی در پل ها توجه زیادی را در سراسر جهان به خود مشغول کرده است (جانسون و داکل 1996؛ لاگاس و همکاران 1995). دو تکنیک مقابله ای مورد استفاده جهت پیشگیری یا حداقل کردن اثر آبشستگی موضعی در پایه های پل به دو دسته طبقه بندی می گردند: (i) مقاوم سازی ذرات بستر و (ii) تغییر الگوی جریان . در حالت اول، هدف مقابله با اثر فرساینده مکانیزم های ایجاد آبشستگی با استفاده از مصالح مهندسی سخت یا حائل های فیزیکی مانند سنگریزه سنگی می باشد. در مورد دوم، هدف ممانعت از شکل گیری مکانیزم های ایجاد آبشستگی یا تغییر مسیر شکل گیری آبشستگی از مجاورت پایه پل می باشد. چیو و لیم (2000)، لوچلان و ملویل (2001) و دی و راجکومار (2007) به بررسی دسته اول با استفاده از دستگاه های مقاوم جهت کاهش آبشستگی موضعی در پایه پل ها پرداخته اند. تلاش هایی جهت کاهش آبشستگی با استفاده از صفحات مستغرق غوطه ور (ادگارد و ونگ 1987)، باله بال دار در جلوی پایه (گاپتا و گانگادهریه 1992) و شیار در پایه (چیو 1992؛ کومار و همکاران 1999) صورت گرفته است.
6 نتیجه گیری
طوقه ها نه تنها در کاهش آبشستگی موثر عمل کرده، بلکه در مقایسه با تکنیک هایی نظیر سنگریزه مقرون به صرفه تر می باشند. در این مقاله، کاهش آبشستگی در اطراف گروهی از دو و سه پایه با استفاده از طوقه دایروی برای حالت جریان آب زلال در طی رسوب گذاری ثابت انجام شده است.
طوقه ها بر روی دو سه ستون در یک راستا عملکرد خوبی را نشان داده و کارایی بیشتر را هنگامی که فاصله بین پایه ها به صورت کامل توسط طوقه ها پوشانده شده باشد، نشان می دهند. اثر طوقه در کاهش عمق آبشستگی در پایه های عقب قابل توجه تر از پایه اول به دلیل جریان ضعیف تر در وجه بالادست پایه های عقب می باشد.
استفاده از طوقه موجب تاخیر در مکانیزم آبشستگی شده و افزایش اندازه طوقه زمان تاخیر نیز به همراه داشته است. با افزایش فاصله بین پایه ها، ناحیه بدون محافظت بین پایه ها شسته شده و منجر به حفرات آبشستگی عمیق تر در پایه های عقب شده است.
Abstract
In this paper reduction of scour around group of two and three piers using circular collar has been carried out for the case of clear-water flow over uniform sediment. The efficiency of collars, with different sizes and spaces between piers is studied through experiments in group of two and three piers. The result reveals that collar has more influence in reduction of scour depth in rear piers than the first pier. Also, when the spacing between the piers increases the area without protection between the piers is washed away resulting deeper scour holes at the rear piers.
1 Introduction
Recent scour-related bridge catastrophes through out the world have attributed general attention (Johnson and Dock 1996; Lagasse et al., 1995). The two major countermeasure techniques employed for preventing or minimizing local scour at bridge piers can be classified into two categories: (i) bedarmoring countermeasures and (ii) Flow-altering. In the former case, the objective is to combat the erosive action of the scour inducing mechanisms using hard engineering materials or physical barriers such as rock riprap. In the latter case, the objective is to either inhibit the formation of the scour inducing mechanisms or to cause the scour to be shifted away from the immediate vicinity of the pier. Chiew and Lim (2000), Lauchlan and Melville (2001), and Dey and Rajkumar (2007) focused on the first category and using armoring devices for reducing local scour at bridge piers. Efforts have been made to reduce scour by using submerged vanes (Odgaard and Wang, 1987), a delta-wing-like fin in front of the pier (Gupta and Gangadharaiah, 1992), and slot through the pier (Chiew, 1992; Kummar et al., 1999).
6 Conclusion
Collars are not only effective at reducing scour but are also much more economic when they are compared to countermeasure techniques like riprap. In this paper reduction of scour around group of two and three piers using circular collar has been carried out for the case of clear-water flow over uniform sediment.
Collars are effective on two and three piers in line, and reveal more efficiency when the space between piers completely covered with collars. The influence of collar in reduction of scour depth in rear piers is more remarkable than the first pier due to a weaker down flow at upstream face of the rear piers.
Using collar caused the delay in scouring mechanism and by increasing the size of collar the delay time was increased as well. As the spacing between the piers increases, the area without protection between the piers is washed away resulting deeper scour holes at the rear piers.
چکیده
1 مقدمه
2 مکانیزم های آبشستگی موضعی و اثر طوقه
3 تجهیزات آزمایشگاه
4 زمان آزمایشات
5 نتایج آزمایشگاهی
5.1 گروه پایه ها بدون طوقه
5.2 گروه پایه ها با طوقه
6 نتیجه گیری
Abstract
1 Introduction
2 Local scour mechanisms and effect of collar
3 Experimental setup
4 Time of experiments
5 Experimental results
5.1 Group piers without collar
5.2 Group piers with collar
6 Conclusion
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه