بررسي تاثير آستانه اريب در آبشستگي پايه پل با مقطع دايره اي

Investigating the effect of oblique bed sill on bridge pier scouring with circular cross-section

وقوع آبشستگي موضعي در اطراف پايه ها يكي از دلايل عمده ي عدم پايداري پل ها مي باشد. ارائه روش هاي مناسب به منظور پيش بيني و كنترل عمق آبشستگي از مسائلي است كه بسيار مورد توجه بوده و روش هاي مختلفي براي كنترل آبشستگي اطراف پايه هاي پل پيشنهاد شده است. در مطالعه ي حاضر اثر استفاده از آستانه اريب و تخت در كاهش آبشستگي اطراف پايه پل استوانه اي در شرايط آب صاف، در رسوبات غير چسبنده مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است. آستانه در پايين دست پايه قرار داده شده و ميزان اثر آن بر كاهش آبشستگي با تغيير فاصله بين پايه و آستانه و همچنين تاثير شكل هندسي آستانه مورد ارزيابي قرار گرفته است. در اين تحقيق از پايه ايي به قطر 50 ميلي متر براي پايه پل استفاده شده است. نتايج نشان مي دهد نصب آستانه در كنترل آبشستگي موثر بوده است. همچنين مقدار فاصله و شكل آستانه بيشترين تاثير را كاهش ميزان آبشستگي داشته است. قرار گيري آستانه تخت و اريب در پشت پايه به ترتيب باعث كاهش 11و 16 درصدي در حداكثر مقدار عمق آبشستگي شده است. با افزايش فاصله آستانه اريب تا پايه پل از اثر محافظتي آن كاسته مي شود. همچنين آستانه اريب به مقدار بيشتري حجم آبشستگي اطراف پايه را نسبت به آستانه تخت كاهش مي دهد و از توسعه ي حفره ي آبشستگي به بالا دست جلوگيري مي كند.

Local scouring around the pier is one of the main reasons for the instability of the bridges. Providing appropriate methods for predicting and controlling scour depth is one of the important issues that have been considered. Various methods have been proposed to control the scouring around the bridge pier. In this study, the effect of using the bed sill on scouring around the cylindrical bridge pier under clear water conditions has been investigated and compared in non-cohesive sediments. The bed sill has been placed at the downstream of the pier and its effect on reducing the scouring has been evaluated by changing distance between and the pier and sill geometry. In this research, a pier with 50 mm diameter was used. The results showed that bed sill setting has effect on scour reducing. Also, the distance and the shape of the sill have the greatest effect on reducing the scour. The placement of the straight and oblique bed sill at the backside of the pier resulted in a decrease of 11% and 16%, respectively, in the maximum of scour depth. By increasing the distance of sill to the oblique pier, its protective effect was reduced. Also the oblique bed sill more reduces the amount of scour around the pier relative to the straight bed sill and prevents the scour hole from developing to upwards.