عنوان مقاله :
تحليل قابليت اطمينان روابط تخمين عمق آب شستگي اطراف تكيه گاه پل ها
عنوان به زبان ديگر :
RELIABILITY ANALYSIS OF SCOURING AROUND THE BRIDGE ABUTMENTS
پديد آورندگان :
كبيري ساماني، عبدالرضا دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده مهندسي عمران , مهين پرور، نيلوفر دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده مهندسي عمران , سلامتيان، امين دانشگاه صنعتي اميركبير - دانشكده مهندسي عمران
كليدواژه :
عدم قطعيت , تحليل ريسك , آب‌شستگي , تكيه‌گاه پل , شبيه‌سازي مونت‌كارلو
چكيده فارسي :
محاسبه‌ي عمق آب‌شستگي پايه و تكيه‌گاه پل‌ها با عدم قطعيت‌هاي فراواني مواجه است. با درنظر گرفتن عدم قطعيت‌هاي موجود در هيدروليك پل‌ها، استفاده از آناليز قابليت اطمينان جهت دست‌يابي به ميزان ايمني و اعتمادپذيري در تحليل و طراحي يك پل ضروري است. در پژوهش حاضر، به منظور توسعه‌ي كاربرد آناليز ريسك و قابليت اطمينان در تحليل ايمني پل‌ها به محاسبه‌ي قابليت اطمينان روابط آب‌شستگي تكيه‌گاه پل‌ها با درنظر گرفتن عدم قطعيت پارامترهاي مؤثر در پديده‌ي مذكور در شرايط جريان دائمي پرداخته شده است. پارامترهاي مؤثر، شامل: ابعاد كانال، شكل تكيه‌گاه، خصوصيات رسوب، سيال و مشخصات جريان است. براي برآورد احتمال شكست روابط مختلف از روش‌شبيه‌سازي مونت‌كارلو استفاده و شاخص قابليت اطمينان روابط مختلف با يكديگر مقايسه شده است. روابط موجود با داده‌هاي آزمايشگاهي صحت‌سنجي و درنهايت، رابطه با احتمال شكست كمتر و شاخص اطمينان مطلوب‌تر و بيشترين تطابق با داده‌هاي آزمايشگاهي به‌عنوان رابطه‌ي مطلوب پيشنهاد شده است. معيار ديگر جهت انتخاب رابطه‌ي مطلوب‌تر، شاخص بهره‌وري بالاتر بوده است. نتايج نشان مي‌دهد كه احتمال شكست و شاخص اطمينان با يكديگر سازگار هستند. با افزايش ضريب ايمني، احتمال شكست كاهش و شاخص قابليت اطمينان افزايش مي‌يابد.
چكيده لاتين :
Traditional bridge design approaches are commonly based on sufficiently large safety margin to compensate the uncertainties of the design parameters and the unknowns of the related phenomena. This may lead to the conservative designs. Excessive local scour around bridge piers and abutments induced by hydraulic deficiencies is known as a major cause of the bridges failure. Complexity of the scouring phenomenon and high degree of uncertainties of the governing parameters lead to unavoidable risks in bridge pier and abutment designs. Thus, to obtain an appropriate level of security and reliability of the bridge structures, their risk of failure due to the scouring phenomenon needs to be evaluated.In the present study, a generalized reliability model based on the static resistance-loading interference is developed for the assessment of reliability of the available formulas in the literature, to estimate local scour around the bridge abutments. By examining a comprehensive set of data, a two-parameter bivariate normal distribution is found to represent the joint probability density function of the resistance and loading. To obtain relevant information for the decision-making in design purposes, the model was applied to obtain a relationship between the reliability and safety factors. Thus, different probability distribution functions were tried on the effective dependent parameters, used in the derived equations of the former investigations. These parameters include channel width, abutment shape, sediment median size, and the flow discharge. To evaluate the reliability of each equation, Monte Carlo simulation method was applied and the reliability index of the considered equations was computed. Accordingly, among different available equations presented in the literature, the most reliable equation with the least probability of failure as well as the highest index of reliability was chosen as an appropriate equation to estimate the local scour around the bridge abutments. To obtain highly accurate results, the uncertainty of the dependent parameters on the scouring phenomenon at bridge abutment was examined. Among those, uncertainty of the flow depth and the flow velocity are the most significant factors in influencing the local scour around the bridge abutments.
عنوان نشريه :
مهندسي عمران شريف
عنوان نشريه :
مهندسي عمران شريف
