مطالعه آزمایشگاهی تأثیر یک و دو پایه پل بر روی عمق حفره آبشستگی در آبشکن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سازههای آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

بسیاری از پلها دارای پایههای قرار گرفته در مجاورت آبشکن و تکیهگاههای پل میباشند. آبشستگی موضعی در
دماغه آبشکنها از مسائل مهم در زمینه طراحی آبشکنها محسوب میشود. وجود پایههای پل احداثشده در مجاورت
آبشکنها میزان آبشستگی در آبشکنها را بهعلت ایجاد جریانهای گردابی قوی بین پایهها و آبشکن تحت تأثیر قرار
میدهد. ازاینرو در این مطالعه بهمنظور بررسی تأثیر یک و دو پایه پل بر روی عمق حفره آبشستگی در آبشکن، آزمایش-
) پایهها   هایی انجام شد. بدینمنظور، "یک پایه پل و آبشکن" و "دو پایه پل در راستای جریان و آبشکن" با سه فاصله (
!" از آبشکن در عرضکانال قرار داده شدند بهطوریکه
#قطر پایه هست. نتایج نشان داد که در حالت دو پایه، % و $ 3.5 =
وجود پایهها در بیشتر موارد سبب افزایش عمق آبشستگی در آبشکن شده است. در حالت تکپایه در بیشتر موارد تأثیر
پایه بر روی عمق آبشستگی در آبشکن ناچیز و یا بهصورت کاهشی هست. همچنین در حالت کلی، زمانی که قطر پایه
حدود 50 درصد طول آبشکن بود، کمترین عمق آبشستگی و زمانی که قطر پایه بیشتر از طول آبشکن بود بیشترین عمق
آبشستگی در آبشکن ایجاد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An Experimental Study of Impact of Bridge Pier on Depth of Scour Hole in Abutment

نویسندگان [English]

  • S Memar 1
  • A Hosseinzadeh Dalir 2
  • H Arvnaghi 3
چکیده [English]

Many of bridge piers have been located in the vicinity of abutment and bridge supports. Local
scour at the abutment nose is considered as one of the major factors in designing the abutments. The
presence of bridge piers in the vicinity of abutments can affect the scour rate of them, due to the
creation of strong vortex flows between piers and abutment. Hence, this study investigates the impact
of single bridge piers on the depth of scour hole in the abutment, experimentally. For this, in the first
case, a single bridge pier and an abutment, and in the second, two tandem bridge piers and an
abutment, were placed in the experimental channel. The piers and abutment were established at three
different distances (X), so that they can satisfy the constrain !"
#$ = 3.5, (D: pier diameter, x: distance
between pier and abutment). Results showed that in the second case study i.e. [two tandem bridge
piers and an abutment], presence of piers in most of experiments increased the scour depth in
abutment. In the case of using single pier, the effect of pier on abutment scour depth is either
negligible or decreasing. Generally, when the pier's diameter was about 50 percent of abutment's
length, the minimum depth of scour was reached, and when the diameter of pier was bigger than
abutment's length, maximum depth of scour in abutment was obtained.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Abutment
  • Bridges abutment
  • Bridges pier
  • Local scour
  • Vortex flow
منابع مورداستفاده
شفاعی بجستان م، 1384. هیدرولیک رسوب. انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز.
Badali Mashahir M, Zarrati AR and Mokallaf E, 2006. Depth of Scour at Groups of two bridge piers, Pp: 434-436. In: Proceeding of the 3rd conferefnce on scour and erosion. Amsterdam. Netherlands, November 1-3.
Ballegooye SV, 2005. Bridge abutment scour countermeasures. Thesis, University of Auckland, Department of Civil and Environmental Engineering Private Bag 92019, New Zealand.
Barbhuiya AK and Dey S, 2004. Local scour at abutments, A review. Sadhana 29(5): 449-476.
Kothyari UC, Garde RJ and Ranga Raju KG, 1992. Live -bed scour around cylindrical bridge piers. Journal of Hydraulic Research 30(4): 701-715.
Kwan TF, 1984. Study of Abutment Scour. Rep No. 328, School of Engineering, University of Auckland, Auckland, New Zealand.
Melvill BW, 1984. Live bed scour at bridge pier. Journal of Hydraulic Engineering 110(9): 203-209.                   .
Nazariha M, 1996. Design relationships for maximum local scour depth for bridge pier groups. Ph.D Dissertation, University of Ottawa, Canada. 212p.
Oben-Nyarko k and Ettema R, 2011. Pier and abutment scour interaction. Journal of Hydraulic Engineering 137: 1598-1605.
Raudkivi AJ, 1990. Loose Boundary Hydraulic. 3rd Edition, Pergamon press.
Wong WH, 1982. Scour at Bridge Abutment. Report No. 275, Department of Civil Engineering, University of     Auckland, New Zealand.