عملکرد فواصل عناصر زبری در کاهش عمق آبشستگی و تأثیر آنها روی پروفیلهای سرعت قائم اطراف تکیهگاه پل
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد سازههای آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
3 مربی گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
4 کارشناسی ارشد سازههای آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
doi
چکیده
در ﻣﻮرد ﺗﺨﺮﯾﺐ پلها، ﺳﯿﻠﯽ ﮐﻪ ﻣﻨﺘﺞ ﺑﻪ آبشستگی میشود اصلیترین ﻋﺎﻣﻞ ﺷﮑﺴﺖ پلها ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ شده است. از این رو یافتن راهکاری برای کاهش عمق آبشستگی حیاتی میباشد. در این تحقیق اثرات زبریهای موضعی با فواصل متفاوت، برای تکیهگاه نیمدایرهای تحت شرایط آبشستگی آبزلال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که وجود زبری باعث کاهش در روند آبشستگی و کاهش 47% درصدی عمق نهایی آبشستگی میشود. ارتباط معناداری بین عملکرد زبریها و فاصله بین آنها وجود داشت. بهطوری که وجود یک مقدار بهینه برای فاصله بین زبریها، عملکرد زبری را افزایش و روند آبشستگی را کاهش داد. بعلاوه، بررسی پروفیلهای سرعت قائم نشان داد که، وجود سرعتهای قائم مثبت در درون حفره در بالادست تکیهگاه و همچنین سرعتهای منفی در اعماق بالاتر نشان دهنده وجود جریانهای رو به پایین اﺳﺖ. در نتیجه، این جریانهای رو به پایین منجر به ایجاد ورتکسهای قوی در درون حفره آبشستگی و در جلوی تکیهگاه میشوند. مقایسه پروفیل جریان در اطراف تکیهگاه حاوی زبری با تکیهگاه شاهد نشان داد که سرعت جریان رو به پایین برای تکیهگاه زبریدار به مقدار قابل توجهی کاهش مییابد. علاوه بر این، به دلیل اثر زبری بر روی پروفیلهای سرعت قائم در پاییندست تکیهگاه، عمق گودال آبشستگی در پشت تکیهگاه نیز کاهش یافت. به طوری که میزان کاهش سرعت جریان قائم در جلو و پشت تکیهگاه زبریدار به ترتیب U13/0 و U4/0(U سرعت جریان نزدیک شونده) بود.