شبیه‌سازی عددی تأثیر هندسه شمع و فونداسیون بر روی آبشستگی موضعی در اطراف گروه‌پایه کج

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان.

2 استادیار، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان.

doi
10.22091/cer.2019.4278.1149
چکیده

با پیشرفت فناوری طراحی و ساخت سازه‌ها، شاهد ساخت پل‌ها با اشکال مدرنی می‌باشیم که از جمله آنها می‌توان به پل‌های با گروه‌پایه‌های کج اشاره کرد. با توجه به اهمیت شناخت مکانیزم‌های مؤثر بر آبشستگی این نوع از پایه‌های پل، در پژوهش حاضر به بررسی و شبیه‌سازی عددی تأثیر هندسه شمع و فونداسیون بر روی آبشستگی موضعی در اطراف گروه‌پایه کج با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D پرداخته شده است. از طریق بررسی الگوی جریان اطراف گروه‌پایه‌ها مشخص گردید با تغییر تراز کارگذاری سرشمع در بستر رسوبی گردابه‌های تشکیل شده در بین پایه اول و دوم گروه‌پایه متفاوت بوده و هرچه تراز کارگذاری نزدیک به بستر و یا بالاتر از آن قرار گیرد، گردابه‌های تشکیل شده با قدرت بیشتری بر روی بستر اطراف گروه‌پایه کج تأثیر می‌گذارد. با بررسی پروفیل طولی آبشستگی اطراف گروه‌پایه کج مشاهده گردید که شمع دوکی‌شکل نسبت به سایر شکل شمع‌ها اثر بهتری در کاهش آبشستگی از خود نشان می‌دهد. به‌طوری‌که، حداکثر عمق آبشستگی ایجاد شده در اطراف گروه‌پایه کج با حضور شکل دوکی شمع، مستطیلی و مستطیلی گردگوشه 61/19، 11/14 و 45/6 درصد نسبت به شکل استوانه‌ای شمع کاهش پیدا می‌کند. نکته قابل‌توجه اینکه، هرچه دماغه شمع آئرودینامیکی و تیز باشد، کنترل گرداب‌های نعل‌اسبی بهتر عمل می‌کند و این امر باعث کاهش عمق آبشستگی در اطراف گروه‌پایه کج می‌گردد.