بررسی ازمایشگاهی اثر طوقه بر ابشستگی موضعی اطراف پایه پل دوکی شکل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازه های ابی، دانشکده علوم اب، دانشگاه شهید چمران، اهواز ،ایران

2 سازه های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

شکست پل ناشی از آب‌شستگی، اهمیت و ضرورت مطالعه در مورد پیش بینی عمق آبشستگی و راه‌های کاهش ً آن را کاملا روشن می‌کند. یکی از راه های کاهش قدرت عوامل آبشستگی استفاده از یک صفحه گسترده در اطراف پایه می باشد که طوقه نام دارد. ابعاد طوقه و موقعیت قرارگیری آن نقش مهمی در کاهش آبشستگی موضعی در اطراف پایه l برابر B، 2B ،4B و 9B (عرض پایه) چهار موقعیت های پل دارند. در این تحقیق نیز عملکرد طوقه در چهار ابعاد شامل ca قرارگیری شامل روی سطح بستر، B0/12 زیر سطح بستر، B 0/5و B بالای سطح بستر و در سه عدد فرود 0/13 ،0/16 و 0/19 در شرایط آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های این تحقیق در فلومی به طول 6 متر، عرض 73 سانتیمتر و ارتفاع 60 سانتیمتر که شیبی نزدیک به صفر داشت و در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شدند. l مناسب (طول طوقه دوکی در جلوی پایه)  برابر B نتایج نشان دادند با افزایش ابعاد طوقه بر عملکرد آن افزوده میشود و ca و 2B می باشد. بهترین موقعیت نصب طوقه نیز روی سطح بستر و به فاصله یB   0/12 در زیر بستر بود که در این حالت ها راندمان طوقه به ترتیب100 و 88 درصد اندازه‌گیری شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of the Effect of Collar on Local Scour around Oblong Shaped Bridge Pier

نویسندگان [English]

  • zahra taheri 1
  • mehdi ghomeshi 2
1 Department of water stractures, faculty of water science engineering,shahid chamran university, ahvaz,iran
2 department of water structurel engineering, faculty of water scienes engineering, shahid chamran university of ahvaz, ahvaz, iran
چکیده [English]

The failure of the bridge caused by local scour, the importance and necessity of studying the prediction of scour depth and ways of reducing it. One of the important method to reduce the effects of erosion factors is to use a thin plate around the bridge pier called collar. Collar dimensions and the position have great effect on reducing local scour around bridge pier. In this research, collar with four forehead length (lca) equal to B, 2B, 4B and 9B (B is width of the pier) are examined. The collars were installed in four levels equal to: on the bed, 0.12B under the bed, 0.5B and B above the bed. The experiments have been conducted with three Froude Numbers equal to 0.13, 0.16 and 0.19 in clear water condition. The experiments have been done on a flume with the length of 6 m, width of 73 cm, and a depth of 60 cm with a slope near zero in Hydraulic Laboratory of Shahid Chamran University of Ahvaz. The results showed that increasing dimensions of collar will increase the efficiency of performance and the best dimension lca (length of oblong collar in the front of the pier) were B and 2B. The best position to install the collar were on the bed and 0.12B under the bed. In these situations the collar had 100% and 88% efficiency in respectively reducing the scour depth.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Local scour
  • bridge pier
  • Oblong-Shape
  • collar dimension
1-    Arunghi, H. Farsadizade, D. Hosseinzadeh Dalir, A and Fakhrifard, A,1388. Determining the appropriate dimensions of the rectangular collar in reducing the scour of the bridge pier. Journal of soil and water science. 64-51 :(1)19 (in Persian)
2-  Balochi, M. Chamani, M. Bairami, K. )2008(. The effect of collar shape on the process the local scour (in Persian)
3-    Khuzimeh nejad, H. Ghomeshi, m. Shafai bajestan, m, 1391. Comparison of the performance of symmetric and asymmetric rectangular collars in reducing local scour abutment. Ahwaz Journal of Irrigation Science and Engineering. 12-1 :(2)37 (in Persian)
4-    Shariatic, H. khodashenas, S, R. Esmaeili, k. 1388. Investigation of the performance of collar geometry in local scour at the pier of the bridge. Journal of Hydraulics. 11-1 :(4)4 (in Persian)
[5]  Y.M. Chiew, B.W. Melville, Local scour around bridge piers, Journal of Hydraulic Research, 25(1) (1987) 15-26.
[6]  B. Dargahi, Controlling mechanism of local scouring, Journ. Hyd. Div. Proc. ASCE., 116(10) (1990) 1197-1215.
[7]  E. defanti, G. pipasquale, b. poggi, An experimental studies of scour at bridge piers: collars as a counter measure, in:  european congress IAHR, Edinburgh, uk, 1, pp. 6.
[8]  r. Ettema, R, scour at bridge piers, No.216, 1980.
[9]  B. melville, w, pier and abutment scour integrated approach, Journal of hydraulic Engineering, 123(2) (1997) 125-136.
[10] B.W. Melville, Pier and abutment scour: integrated approach, Journal of hydraulic Engineering, 123(2) (1997) 125-136.
[11] A. Masjedi, M.S. Bejestan, A. Esfandi, Reduction of local scour at a bridge pier fitted with a collar in a 180 degree flume bend (Case study: oblong pier), Journal of Hydrodynamics, 22(1) (2010) 646-650.
[12]  M.B. Mashahir, A.R. Zarrati, E. Mokallaf, Effect of collar length on time development of scouring around rectangular bridge piers, in:  Proceedings 4th International Conference on Scour and Erosion (ICSE-4). November 5-7, 2008, Tokyo, Japan, 2008, pp. 252-255.
[13] A. sanoussi, E. Habib, local scour at rounded and sloped face with skew angles, in:  International Conference construction and building Tecnology, 2008, pp. 439-462.
[14] c. singh, p. setia, D.V.S. verma, collar sleeve combination as a scour protection device around a circle pier, in:  29st congress on Hydraulics of Rivers water works and Machinery chinese Hydraulic Engineering society, Beijing china, 2001, pp. 16-21.
[15] S. Tanaka, M. Yano, local scour around circular cylinder, in:  In proceeding of the 12th IAHR congress, 1967, pp. 193-201.
[16]  A.R. Zarrati, H. Gholami, M.B. Mashahir, Application of collar to control scouring around rectangular bridge piers, Journal of Hydraulic Research, 2004 (2010) 97-103.