مدلسازی پیشرفته در مهندسی عمران
ارزیابی الگوی فرسایش موضعی پیرامون پایه پل و تعیین بهینهترین محل استقرار پایه در قوس ۱۸۰ درجه با استفاده از روش آزمایشگاهی و مدل حجم محدود
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران
2 استادیار گروه مهندسی عمران و محیط زیست و مرکز تحقیقات منابع آب دانشگاه هاوایی در مانوا، هونولولو، هاوایی، ایالات متحده آمریکا
3 کارشناسی ارشد گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران
چکیده
در قوس کانالها، جریان ثانویهای به واسطه تعادل بین نیروهای گریز از مرکز و گرانشی شکل میگیرد که موجب حرکت لایههای سطحی آب به سوی لبه بیرونی و لایههای زیرین به سمت دیواره درونی میشود. این پدیده منجر به بازتوزیع سرعت جریان و تنش برشی در بستر کانال میگردد. پیچیدگی جریان زمانی افزایش مییابد که سازهای هیدرولیکی نظیر پایه پل در مسیر جریان قرار گیرد. در این تحقیق با بهرهگیری از روش عددی حجم محدود و آزمایشهای آزمایشگاهی، الگوی جریان ناشی از موقعیتهای مختلف پایه در قوس ۱۸۰ درجه کانال مورد بررسی قرار گرفت. پایه در شش موقعیت زاویهای شامل ۰°، ۳۰°، ۶۰°، ۹۰°، ۱۲۰° و ۱۵۰° در قوس نصب شد. موقعیتهای ۶۰° و ۱۵۰° برای اعتبارسنجی مدل عددی انتخاب گردید. نتایج نشان داد که میزان برداشت مصالح از بستر در بخش قوس نسبت به مسیر مستقیم بیشتر است که ناشی از افزایش تنش برشی و تشکیل جریان مارپیچی است. در موقعیتهای ۳۰° و ۶۰° که در نیمه اول قوس قرار دارند، تودههای رسوبی قابل توجهی شکل گرفت. بر اساس نتایج، بهترین موقعیت برای استقرار پایه ابتدا بین زوایای ۰° تا ۳۰° و سپس در بازه ۹۰° تا ۱۸۰° است.
کلیدواژهها
موضوعات
)