طرح تحقیقاتی بررسی عملکرد طوق و شکاف در کاهش آبشستگی پایه پل

فرسایش بستر و حمل مواد جدا شده از آن بوسیله جریان آبشستگی نامیده می شود . آبشستگی موضعی که نوع خاصی از آبشستگی است یکی از دلایل عدم پایداری پل ها و در نهایت شکست آنها محسوب می شود. به همین دلیل ارائه روش هایی برای کنترل و کاهش این پدیده حائز اهمیت می باشد. در این تحقیق، با استفاده از مدل فیزیکی به بررسی این پدیده وکاهش آن به کمک طوق و شکاف، در تک پایه استوانه ای پرداخته شد. در ابتدا به منظور بررسی و مقایسه عملکرد طوق از دو نوع طوق مربعی و دایره ای در ابعاد ۲/۵، ۲، ۱/۵ = W)W/D قطر طوق دایره ای یا عرض طوق مربعی و D قطر پایه( در سه موقعیت بالای بستر، روی بستر و زیر بستر برای کاهش آبشستگی اطراف پایه استفاده شد . در مرحله بعد با ایجاد شکاف روی پایه به طول ۲ برابر قطر پایه و عرض ۰/۲۵ قطر پایه عملکرد شکاف در کاهش آبشستگی برر سی گردید . شکاف نیز در دو موقعیت نزدیک بستر و بالای بستر قرار داشت . در نهایت از ترکیب طوق و شکاف برای کاهش عمق آبشستگی موضعی استفاده شد . نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد، هر چه طوق عریض تر و ارتفاع آن روی پایه کمتر باشد عملکرد بهتر ی درکاهش آبشستگی دارد . طوق مربعی نسبت به طوق دایره ای در کاهش آبشستگی موثرتر است به گونه ای که به کاربردن طوق مربعی با عرض ۲/۵ برابر قطر پایه در زیر بستر باعث کاهش ۷۰ درصدی عمق آبشستگی شد . استفاده از شکاف نزدیک بستر توانست عمق آبشستگی را تا ۲۰ درصد تقلیل دهد . ترکیب دو روش طوق و شکا ف روی پایه موجب شد عمق آبشستگی به میزان بیشتری کاهش یابد ترکیب طوق مربعی با ۲/۵ = W/D زیر بستر و شکاف نزدیک بستر توانست عمق آبشستگی را تا ۸۰% کاهش دهد.

مقدمه
T ع T فصل ۲- بررسی مناب
T ۵..........................................................................................................................................T -۱-۲ مقدمه
T ۷............................................................................................................................T -۲-۲ انواع آبشستگی
T ۸...................................................................... T -۳-۲ انواع مختلف آبشستگی موضعی در اطراف پایه پل
T ۸................................................................................ ...........................T -۱-۳-۲ آبشستگی آب زلال
T ۹...............................................................................................................T -۲-۳-۲ آبشستگی بسترزنده
T ۱۰..........................................................T ۴-۲ - الگوی جریان و مکانیزم آبشستگی دراطراف پایههای پل
T ۱۴...........................................................................................................T -۵-۲ آستانه حرکت ذرات بستر
T ی......................................................................... ۱۸ T -۶-۲ تجزیه و تحلیل عوامل موثر بر آبشستگی موضع
T ۱۹.......................................................................................................................T -۱-۶-۲ شدت جریان
T ۱۹.........................................................................................................................T -۲-۶-۲ عمق جریان
T ۲۰...........................................................................................................................T -۳-۶-۲ اندازه پایه
T ۲۱.....................................................................................................................T ....... -۴-۶-۲ شکل پایه
T ۲۲......................................................................................................................T -۵-۶-۲ زاویه برخورد
T ض...................................................................................................................... ۲۴ T -۶-۶-۲ نسبت انقبا
T ۲۴............................................................................................... T -۷-۶-۲ دانه بندی و درشتی رسوبات
T ت........................................................................................................................ ۲۶ T -۸-۶-۲ اندازه ذرا
T ی............................................................................................................... ۲۶ T -۷-۲ توسعه زمانی آبشستگ
T ۳۱............................................................ T -۸-۲ حداکثر عمق آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل
T ۳۱..........................................................................................................(T -۱-۸-۲ رابطه انگلس ( ۱۹۴۸
T ۳۱.......................................................................................................................( چ ( ۱۹۶۲ T -۲-۸-۲ بلن
T -۳-۸-۲ ۳۱..........................................................................................................( لاراس( ۱۹۶۰ و ۱۹۶۳ T
T -۴-۸-۲ T ۳۲........................................................................................................................( نیل ( ۱۹۶۴
T ۳۲.....................................................................................................................(T -۵-۸-۲ هانکو ( ۱۹۷۱
۶
T ۳۲................................................................................................(T ۱۹۶۶- -۶-۸-۲ شن واشنایدر ( ۱۹۷۱
T ۳۳.........................................................................................................(T -۷-۸-۲ لارسون و تاچ ( ۱۹۷۲
T ۳۳...................................................................................................................(T -۸-۸-۲ بروسرز ( ۱۹۷۷
T ۳۳.......................................................................................................................(T -۹-۸-۲ جین ( ۱۹۸۱
T -۱۰-۸-۲ T ۳۴.....................................................................................................(T رادکیوی و اتما ( ۱۹۸۳ T
T ۳۴..................................................................................................T( -۱۱ ملویل و ساترلند ( ۱۹۸۸ -۸-۲
T ۳۵............................................................................(T ۱۹۹۳) (CSU ) -۱۲-۸-۲ دانشگاه ایالتی کلرادو
T ۳۶.........................................................................................................(T -۱۳-۸-۲ ملویل و چیو ( ۱۹۹۹
T -۹-۲ روشهای کنترل و کاهش آبشستگی موضعی...................................................................... ۳۷
T ۳۷.............................................................................................................T -۱-۹-۲ استفاده از سنگچین
T ۳۸.................................................................................................T -۲-۹-۲ استفاده از صفحات مستغرق
T ۴۰.................................................................................................................. T -۳-۹-۲ استفاده از طوق
T ۴۵................................................................................................................T -۴-۹-۲ استفاده از شکاف
T ۴۸............................................T -۱۰-۲ اثر طوق و شکاف در کاهش آبشستگی پایه های استوانه ای شکل
ا T فصل ۳ - مواد و روشه T
T T -۱-۳ مقدمه ....................................................................................................................................... ۵۰
TU ۵۱.............................................................................................................TU ۲-۳ – تجهیزات آزمایشگاهی
TU ۵۱.........................................................................................................TU -۱-۲-۳ دستگاه نمایش جریان
TU ل.................................................................................................... ۵۴ TU -۲-۲-۳ نصب و آماده سازی مد
TU ی.............................................................................................................. ۵۷ TU -۳-۳ مدل های آزمایشگاه
TU ۵۹......................................................................................................TU ۴-۳ - انتخاب پارامترهای آزمایش
TU ۵۹.......................................................................................................................TU -۱-۴-۳ اندازه پایه پل
TU ۶۰.....................................................................................................TU -۲-۴-۳ اندازه و دانه بندی ذرات
TU ۶۱........................................................................................................................TU -۳-۴-۳ عمق جریان
TU ی...................................................................................................................... ۶۲ TU -۴-۴-۳ سرعت برش
TU ۶۳..................................................................................................................TU -۵-۴-۳ زمان آزمایشات
TU ش................................................................................................................. ۶۴ TU -۵-۳ روش انجام آزمای
TU ی................................................................................................................. ۶۶ TU -۶-۳ مدل های نرم افزار
۷
ث TU فصل ۴- نتایج و بح TU
TU ۶۸..................................................................................................................................... TU -۱-۴ مقدمه
TU ۶۹....................................................................................................T FBU۱۴BU -۲-۴ نتایج مربوط به دستگاه
TU ۶۹............................................................................................ TU ( -۳-۴ مدل ساده(بدون طوق و شکاف
TU ر........................... ۷۱ TU -۴-۴ مقایسه حداکثرعمق آبشستگی با فرمول های ارائه شده توسط محققین دیگ
TU ی................................................... ۷۲ TU -۵-۴ بررسی اثر هندسه و موقعیت نصب طوق بر کاهش آبشستگ
TU ی...................................................................................................................... ۷۲ TU -۱-۵-۴ طوق مربع
TU ۷۲............................................................................................TU -۱-۱-۵-۴ تاثیر ارتفاع نصب طوق
TU ۷۴.......................................................................................................TU -۲ تاثیر ابعاد طوق -۱-۵-۴
TU ۷۶.............................................................................TU ( -۳-۱-۵-۴ پروفیل طولی (الگوی آبشستگی
TU ۷۷....................................................................................................................TU -۲-۵-۴ طوق دایرهای
TU ق............................................................................................. ۷۷ TU -۱-۲-۵-۴ تاثیرارتفاع نصب طو
TU T۷۸ ...... ................................................................................................TU -۲-۲-۵-۴ تاثیر ابعاد طوق
. -۳-۲-۵-۴ پروفیل طولی (الگوی آبشستگی.............................................................................. ۸۰
U ۸۱ .................................................. U -۶-۴ مقایسه عملکرد طوق دایره ای و مربعی برکاهش آبشستگی
U ۸۲ ........................................................................................... U -۷-۴ نتایج آزمایشات پایه با شکاف
U ۸۳ ....................................................................................................... U -۸-۴ ترکیب طوق و شکاف
U ۸۶ ...........................................................U -۹-۴ پروفیل طولی آبشستگی برای تر کیب طوق و شکاف
U تU فصل ۵- نتیجه گیری و پیشنهادا
U ۱۰۰ ............................................................................................................................... U -۱-۵ مقدمه
U ی....................................................................................................................... ۱۰۰ U -۲-۵ نتیجه گیر
U ا.......................................................................................................................... ۱۰۱ U ۳-۵ – پیشنهاده
منابع ................................................................................................................................................. ۱۰۳

نمایش کامل متن