تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,573 |
تعداد مقالات | 71,037 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,513,477 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,775,304 |
مدلسازی عددی تأثیر شکل پایههای پل بر روی تنش برشی بستر | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
دوره 53، شماره 3، خرداد 1401، صفحه 559-570 اصل مقاله (1.76 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2022.322331.668967 | ||
نویسندگان | ||
حمید فتاحی1؛ میرعلی محمدی* 2 | ||
1گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
2گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
چکیده | ||
پایة پلهای بنا شده در عرض رودخانهها، همواره مستعد پدیدههای فرسایش و آبشستگی هستند. تنش برشی بستر یکی از عوامل اساسی در آبشستگی در اطراف پایة پلهاست که رابطهای مستقیم میان آنها وجود دارد. در تحقیق حاضر، ابتدا برای صحتسنجی مدل از نتایج آزمایشگاهی پایة پل استوانهای شکل استفاده شد و در ادامه به مطالعه تأثیر شکل پایههای پل بر روی تنش برشی در کف بستر و سایر پارامترهای مؤثر با مدلسازی عددی و نرمافزار Flow-3D پرداخته شده است. شکل مقاطع پایهها تغییر قابل توجهی در تنش برشی بیشینه را نشان داد. بیشترین تنش برشی در اطراف پایة استوانهای رخ میدهد و مقطع عدسی شکل بهترین عملکرد در کاهش تنش برشی بستر را با کاهشی %26 داشته است. این عملکرد بر روی خطوط جریان در اطراف مقاطع و مشخصاً نحوة تشکیل، طول و قدرت گردابههای برخاستگی و نعل اسبی تأثیرگذار بوده است. به گونهای که جریان با سرعت 1/0- متر بر ثانیه در مقطع استوانهای، طول 2/0 متری را در پشت پایه تحت تأثیر قرار داده است ولی در مقطع عدسی شکل کاهش 40% سرعتهای منفی نسبت به استوانهای را در پشت پایه مشاهده نشان میدهد. در مجموع، مقاطعی که دارای پیشانی در مقابل عبور جریان بودند، جریان پایین روندۀ قویتری در پیشانی پایه را سبب شدند. در این مقاطع در بستر جریان به دلیل حضور گردابههای نعل اسبی، جریان به سمت بالادست حرکت میکند که موجب وقوع سرعتهای منفی قویتری در این ناحیه میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
پایه پل؛ تنش برشی بستر؛ گردابه نعل اسبی؛ FLOW-3D | ||
مراجع | ||
Besharati Givi, M. H., and Hakimzadeh, H. (2010). 3D Numerical Investigation of Flow pattern and Bed Shear Stress Around Conical Piers. Marine Engineering Journal, 6(11), 63-70 [In Farsi]. Bouabdellah, G., Seddini, A., and Ghenim, A. (2013). Numerical Investigations of the Bridge Pier Shape Influence on the Bed Shear Stress. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 18, 5685-5698. Ferdous, A., and Nallamuthu, R. (1988). Flow Around Bridge Piers. Journal of Hydraulic Engineering, 124, 288-300. Guemou, B., Seddini, A., and Ghenim, A. N. (2018). Scour around Bridge Piers: Numerical Investigation of the Longitudinal Biconcave Pier Shape. Periodical Polytechnica Mechanical Engineering, 62(4), 298-304. Ghaderi, A., and Abbasi, S. (2019). CFD simulation of local scouring around airfoil-shaped bridge piers with and without collar. Sādhanā, 44(10), 1-12. Hassanzadeh, Y., Hakimzadeh, H., and Ayari, S. (2011). Study the Effects of Bridge Pier Shape on the Flow Pattern Using the Fluent Software. Iran-Water Resources Research, 7(4), 95-105 [In Farsi]. Kalalei, F. (2012). Numerical Simulation of the Flow Pattern Around the Sloping Base of the Bridge. Master Thesis, Azad University of Tehran [In Farsi]. Mohammadi, M. (2020). Applied Hydraulics (1th ed.). Urmia University Publications. [In Farsi]. Mohammadi, M. (2001). Boundary shear stress around bridge piers. In Bridging the Gap: Meeting the World's Water and Environmental Resources Challenges (pp. 1-8). Mohammadi, M. (2008). Boundary Shear Stress around Bridge Piers. American Journal of Applied Sciences, 5(11), 1547-1551. doi: 10.3844/ ajassp. 2008. 1547.1551 Mutlu Sumer, B., and Fredsøe, J. (2006). Hydrodynamics Around Cylindrical Structures. World Scientific. Majedi-Asl, M., Daneshfaraz, R., Fuladipanah, M., Abraham, J., Bagherzadeh, M. (2020). Simulation of bridge pier scour depth base on geometric characteristics and field data using support vector machine algorithm. Journal of Applied Research in Water and Wastewater, 7(2), 137-143. doi: 10.22126/arww.2021.5747.1189 Peggy A, J., and Sterling Jones, J. (1992). Shear Stress at Base of Bridge Pier. transportation research record, 14-18. Qasem Zadeh, F. (2018). Simulation Hydraulic Problems in Flow-3D. Tehran: Noavar [In Farsi]. Rashki, M., Sadri, E., and Akbari, G. H. (2013). Investigation of Flow Pattern and Shear Stress Around Arched Base in Comparison with Simple Bridge Base. Seventh National Congress of Civil Engineering. Zahedan, Iran [In Farsi]. Sadat Jafari, M., and Ayubzadeh, S. A. (2016). Simulation of Flow Pattern Around Inclined Bridge Group Pier Using Flow-3D Software. Journal of Water and Soil, 30(6), 1860-1873 [In Farsi]. Salaheldin, T. M., Imran, J., and Hanif Chaudhry, M. (2004). Numerical Modeling of Three-Dimensional Flow Field Around. JOURNAL OF HYDRAULIC ENGINEERING, 130(2), 91-100. Taheri, Z.,and Ghomeshi, M. (2019). Experimental Investigation of the Effect of Collar on Local Scour around Oblong Shaped Bridge Pier. Amirkabir Journal of Civil Engineering, 51(5), 833-842. doi: 10.22060/ ceej. 2018. 13888. 5518 Wei, G., Chen, H., Ting, B., Gudavalli, S., and Perugu, S. (1997). Numerical Simulation to study Scour Rate in Cohesive Soils. Research report to the.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 239 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 249 |