بررسی عملکرد و راندمان کابل در کنترل آبشستگی موضعی پایه‌های پل مستطیلی گردگوشه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد عمران-سازه های هیدرولیکی دانشگاه محقق اردبیلی-اردبیل-ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران- سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد استهبان، فارس، ایران

3 دانشگاه صنعتی اصفهاناستاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

در این مطالعه، عملکرد و راندمان کابل در کنترل آبشستگی موضعی در اطراف پایه پل مستطیلی گردگوشه با زاویه برخورد متفاوت جریان بررسی شده است. همچنین از ۳ نوع پایه، مستطیلی گردگوشه بدون کابل، مستطیلی گردگوشه با کابل ۱۰% قطر پایه و زاویه پیچش کابل ۱5 درجه (نوع دوم) و مستطیلی گردگوشه با کابل ۱۵% قطر پایه و زاویه پیچش کابل ۱2 درجه (نوع سوم) تحت زوایای جریان صفر، ۵، ۱۰ و ۱۵ درجه آزمایش شده است. هدف از این تحقیق، پیچیدن کابل به دور پایه و تغییر در زاویه برخورد جریان جهت کاستن شدت حرکت جریان رو به پایین آب می-باشد. که پس از برخورد به پایه، گردابه‌های نعل اسبی کاهش یابد و سپس میزان تاثیر آن بر کاهش عمق آبشستگی نهایی اندازه‌گیری شود. در این آزمایش‌ها تاثیر زوایای جریان بر روی پایه نیز بررسی شد، و پایه تحت زاویه صفر درجه در جهت جریان با پایه‌های نوع دوم و سوم موازی جهت جریان مقایسه شد. افزایش زاویه برخورد جریان به پایه باعث عریض‌تر شدن پایه و در نهایت افزایش قدرت گرداب نعل اسبی شد. پایه‌های تحت زاویه 15درجه با جهت جریان بیشترین عمق آبشستگی را داشته و تاثیر کابل در کاهش عمق آبشستگی برای این زاویه برای پایه‌های نوع دوم و سوم برابر 10 و 22 درصد نسبت به پایه نوع اول می‌باشد. همچنین در حالت تغییر زاویه برخورد جریان پایه نوع دوم تحت زاویه 5، 10 و 15 درجه بیشترین مقدار را به ترتیب 3، 21 و 37 درصد افزایش عمق نسبت به زاویه صفر درجه دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the Cable Performance and Efficiency in Controlling Local Scour of Round Corner Rectangular Bridge Piers

نویسندگان [English]

  • salim abbasi 1
  • Masoud Abam 2
  • Manuchehr Heidarpour 3
1 M.Sc., Graduated of Civil Engineering, Faculty of Eng., Univ. of Mohaghegh Ardabili-Ardabil-Iran
2 M.Sc., Graduated of Hydraulic Structure., Faculty of Civil Eng., Islamic Azad University of Estahban branch, Fars, Iran
3 Isfahan University of Technology
چکیده [English]

In this study, the performance and efficiency of cable in control of local scour around the pier of the rectangular bridge has been investigated by changing the flow collision angle. In this study, three types of piers, namely: 1.round corner rectangular without cables, 2.round corner rectangular with cable with 10 % of pier diameter with a 15-degree twist angle of cable (second type pier), 3.round corner rectangular with cable with 15 % of pier diameter with a 12-degree twist angle of cable (third type pier), were used with four different flow collision angles, including 0, 5, 10, and 15 degrees.The purpose of this study is wrapping the cable around the pier and changing the flow collision angle from the downstream flow water and then its effect for the reduction of the depth of the final scour measure. In this experimental study, the effect of flow angles on the pier was investigated, so that the first type pier under zero degrees angle was compared with the second and third types parallel to the flow direction. The maximum scour depth in experiments was achieved at the 15-degree angle with the flow direction, and the effect of the cable in reducing the scour depth in this angle for type-2 and type-3 piers was 10% and 22%, respectively. Also, for type-2 piers, in experiments under 5, 10, and 15-degree angles with the flow direction, the scour depth was increased by 3%, 21%, and 37%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • bridge pier
  • collision angle
  • Local scour
  • Twist of cable
  • vortex horseshoe