اثر مقياس مدل در آزمايش هاي آبشستگي پايه هاي پل

Effect of Model Scale in Bridge Piers Scour Experiments

آبشستگي اطراف پايه هاي پل يكي از دلايل عدم پايداري آن ها مي باشد و در صورت عدم اتخاذ راهكار مناسب، در نهايت منجر به تخريب اين سازه مي گردد. از اين رو، مطالعه مكانيزم وقوع آبشستگي و پارامتر هاي اثرگذار بر مقدار آن حايز اهميت است. اين تحقيق، با هدف بررسي تاثير مقياس پايه هاي پل در آزمايش هاي آبشستگي انجام شده است. بدين منظور، آزمايش ها براي پايه پل هاي استوانه اي به قطر هاي 10، 20، 30، 40، 50 و 60 ميلي متر با برقراري شرايط آب زلال در سرعت هاي نسبي 95/0، 86/0، 76/0 و 67/0 در يك كانال آزمايشگاهي با بستري از ذرات رسوبي به اندازه متوسط 51/0 ميلي متر انجام شد. نتايج نشان داد كه با افزايش 15/13 درصدي سرعت نسبي جريان از 76/0 به 86/0 براي پايه 40 ميلي متري عمق آبشستگي 8/38 درصد، و با افزايش 20 درصدي قطر پايه از 50 به 60 ميلي متر، در سرعت نسبي 95/0 عمق آبشستگي 34/10 درصد افزايش داشته است. هم چنين با تحليل نتايج آزمايش ها پايه 40 ميلي متري، پايه اي با قطر مناسب براي انجام ساير كارهاي آزمايشگاهي مشابه پيشنهاد گرديده است.

The scour around the bridge piers causes instability of them, and without applying an appropriate solution, it eventually leads to demolition of the structure. Therefore, study on the mechanism of the occurrence of the scour and effective parameters on the amount of scour are important. This study was preformed to find the effect of bridge pier’s dimension on the scour depth. Therefore, the tests were carried out for cylindrical bridge piers with diameters of 10, 20, 30, 40, 50 and 60 mm in clear water condition with relative velocities (water velocity over scour critical velocity) of 0.95, 0.86, 0.76 and 0.67 in a laboratory flume. The mean size of bed particles was equal to 0.51 mm. The results showed that with an increase of 13.15 percent in relative velocity of the flow from 0.76 to 0.86 for pier with diameter of 40 mm, also with an increase of 20 percent in the pier diameter from 50 to 60 mm at the flow relative velocity of 0.95, the scour depth increased 38.8 and 10.34 percent, respectively. In addition, by analysis of the experimental results, the pier with diameter of 40 mm was an appropriate one with suitable diameter so it was proposed for the other similar experiments.