بررسی آزمایشگاهی اثر آرایش گروه شمع‌ها بر عمق آب‌شستگی در پایه‌های پل

نویسندگان

چکیده

آب‌شستگی پایه‌های پل اصلی‌ترین عامل تخریب پل‌ها محسوب می‌شود. پیچیدگی مکانیسم آب‌شستگی در اطراف پایه‌های پل باعث شده که علی‌رغم پژوهش‌های گسترده‌ای که انجام شده،‏ هنوز معادله مناسبی برای پیش‌بینی عمق آب‌شستگی در دست نمی‌باشد. این مکانیسم در گروه شمع‌ها،‏ پیچیده‌تر است. در این تحقیق از مدل فیزیکی برای مطالعه آب‌شستگی در اطراف گروه شمع‌ها در شرایط آب زلال و بیشترین سرعت جریان در کانال آزمایشگاهی استفاده شده است. کانال آزمایشگاهی مورد استفاده طول ?? متر،‏ عرض ??‎/? متر و عمق ?‎/? متر دارد. بستر کانال از رسوبات یکنواخت با اندازه متوسط ?‎/? میلی‌متر پوشیده شده است. مدل‌های مختلفی از گروه شمع‌ها،‏ با آرایش‌های متفاوت،‏ آزمایش شد. نتایج نشان می‌دهد که آرایش پایه‌ها در گروه شمع‌ها،‏ مقدار عمق آب‌شستگی موضعی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. همچنین با افزایش تعداد ردیف شمع‌ها تا ? ردیف در جهت جریان،‏ عمق آب‌شستگی افزایش می‌یابد. با استفاده از داده‌های به دست آمده،‏ رابطه‌ای جدید برای تخمین اثر آرایش شمع‌ها بر عمق آب‌شستگی موضعی در اطراف گروه شمع‌ها ارایه شده که می‌تواند در تعیین عمق آب‌شستگی در گروه شمع‌ها استفاده شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of pile arrangement on local scour depth at pile groups

نویسندگان [English]

  • a a
  • a a
چکیده [English]

researches have been done on scouring, an appropriate equation to predict scour at bridges foundation has not been presented yet. In this research, an experimental study on clear water scour at pile groups under steady flow conditions at threshold velocity is presented. Experiments were conducted in a flume of ?? m length, ?.?? m width, and ?.? m depth, and uniform bed material of median particle size of ?.? mm. The objectives of this study were to present changes in scour at multiple piles due to the pile arrangements and present an empirical relationship to estimate the scour depth at multiple piles with different arrangements. Wide ranges of pile group arrangements were studied with pile diameters of ?? mm and ?? mm. The number of piles in line with flow (m) and normal to flow (n) were regularly increased at each successive experiment. In total, ?? experiments were carried out using possible arrangements of pile group where maximum number of n and m were ? and ?? respectively. It was observed that the scour at pile group is affected by pile arrangements. The collected data were used to propose a new empirical equation to compute effects of the studied variables (m and n). The output of this research can be used to improve the pile group arrangement procedure to estimate local scour depth at multiple and complex piers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pile group-Physical modeling-Sediment transport.-Bridge piles-Pile arrangements-Scouring-