انتخاب صفحه

مقدمه

پل ها ازجمله مهمترین و پرکاربردترین سازه های رودخانه ای بوده وبه عنوان کلید راه های ارتباطی از اهمیت زیادی برخوردار هستند.هرساله باوقوع سیلاب درهررودخانه تعداد زیادی ازاین پل ها،درست زمانیکه بیشترین نیاز به آنها وجود دارد تخریب میگردند.یکی ازمهمترین وموثرترین عوامل این تخریب ها آبشستگی اطراف پایه های پل میباشد.

فهرست مطالب

چکیده   1

مقدمه     2

فصل اول:آبشستگی پایه پلها

1-1-هدف

باتوجه به اهمیت بحث آبشستگی ونقش آن درمراحل طراحی پل وجلوگیری ازاین پدیده مخرب بوضوح آشکار میشود که درطراحی پایه ها،کناره ها،تاسیسات ساماندهی وتاسیسات موقتی پل ها در داخل رودخانه،برآورد میزان پایین رفتن بستر دراطراف این سازه ها دراثر آبشستگی نیاز به بررسی های دقیقی دارد که لزوم محاسبه آن،مستلزم شناخت دقیق وجامع ازالگوی جریان اطراف پایه پل وشناخت کامل فیزیک مساله وشناخت مکانیزم این پدیده است ازاین رو دراین تحقیق به شناخت آبشستگی،مکانیزم وقوع آن و عوامل موثر براین پدیده می پردازیم.

الگوی جریان دراطراف پایه استوانه ای پل

الگوی جریان دراطراف پایه استوانه ای پل

2-تعریف آبشستگی وانواع آن

آبشستگی پدیده ای است که باعمل فرسایش جریان دربسترهای رسوبی ایجاد میشود آبشستگی ناشی از عمل فرسایش دراثر جریان آب وحمل مواد ازبستر وسواحل آبراهه ها واطراف پایه های پل وسازه های هیدرولیکی می باشد.این پدیده باعث فرسایش بستر رودخانه ودرنتیجه پایین رفتن سطح بستر آن وتمایل به درمعرض قرار دادن وآسیب رساندن به بناهای مستقر درمسیر رودخانه نظیر پی های پل و شمع هایی که سازه ها وتکیه گاه ها راحمایت میکنند میگردد ومیتواند موجب ایجاد خسارت،واژگونی سازه ها وایجاد زیان های جانبی ومالی شود.

ازاینرو شناخت انواع آبشستگی وعوامل موثر درایجاد آنها،برای مطالعه درخصوص احداث پل ها وبناهای مستقر درمسیر رودخانه ها ضرورتی اجتناب ناپذیر است.بدین جهت آبشستگی ها رامیتوان ازنظر علل ایجاد آنها به سه دسته زیر تقسیم نمود(یانگ،2005)

جریان روبه پایین وسیستم های گردابی اطراف پایه استوانه ای پل

جریان روبه پایین وسیستم های گردابی اطراف پایه استوانه ای پل

الف)فرسایش یاآبشستگی عمومی

ب)آبشستگی ناشی از تنگ شدن مسیر

ج)آبشستگی موضعی

1-1-مقدمه       5

1-2-تعریف آبشستگی وانواع آن     5

1-3-الگوی جریان دراطراف پایه های پل ومکانیزم آبشستگی     8

1-3-1-سیستم گردابی نعل اسبی         10

1-3-2-سیستم گردابی شیاری     11

1-3-3-سیستم گردابی دنباله دار       12

1-3-4-سیستم موج کمانی             12

1-4-جدایی ومنطقهWAKEا             13

1-5-جداشدگی خطوط جریان دراطراف پایه       14

1-6-الگوی جریان درقوس رودخانه       16

منابع و ماخذ       256

فهرست منابع فارسی     256

فهرست منابع لاتین               257

3

فهرست شکلها

1-1-فرسایش تنگ شدگی       6

1-2-نمای یک پل قرارگرفته درعرض آبشستگی     8

1-3-الگوی جریان دراطراف پایه استوانه ای پل         12

1-4-جریان رو به پایین وسیستم های گردابی اطراف پایه استوانه ای پل         13

1-5-نمایش منطقه جدایی هنگام برخورد سیال باسطح منحنی       14

1-6-نمایش منطقهWAKE پشت پایه پل         15

1-7-شمای کلی جریان ثانویه دریک رودخانه مثاندری         16

1-8-شمای کلی ناحیه فرسایش ورسوب گذاری درپلان یک رودخانه مثاندری       17

1-9-تقسیم بندی قوس ها      18

نمایش منطقه جدایی هنگام برخورد سیال باسطح منحنی

نمایش منطقه جدایی هنگام برخورد سیال باسطح منحنی

1-1-هدف

باتوجه به اهمیت بحث آبشستگی ونقش آن درمراحل طراحی پل و جلوگیری از این پدیده مخرب بوضوح آشکار میشود که درطراحی پایه ها،کناره ها،تاسیسات ساماندهی و تاسیسات موقتی پل ها در داخل رودخانه، برآورد میزان پایین رفتن بستر در اطراف این سازه ها دراثر آبشستگی نیاز به بررسی های دقیقی دارد که لزوم محاسبه آن،مستلزم شناخت دقیق وجامع ازالگوی جریان اطراف پایه پل و شناخت کامل فیزیک مساله وشناخت مکانیزم این پدیده است ازاین رو در این تحقیق به شناخت آّبشستگی،مکانیزم وقوع آن و عوامل موثر براین پدیده می پردازیم.

نمایش منطقهwakeپشت پایه پل

نمایش منطقهwakeپشت پایه پل

2-تعریف آبشستگی وانواع آن

آبشستگی پدیده ای است که باعمل فرسایش جریان دربسترهای رسوبی ایجاد میشود آبشستگی ناشی از عمل فرسایش دراثر جریان آب وحمل موادازبستر وسواحل آبراهه ها واطراف پایه های پل و سازه های هیدرولیکی می باشد.این پدیده باعث فرسایش بستر رودخانه ودرنتیجه پایین رفتن سطح بستر آن وتمایل به درمعرض قرار دادن و آسیب رساندن به بناهای مستقر درمسیر رودخانه نظیر پی های پل وشمع هایی که سازه ها وتکیه گاه ها را حمایت میکنند میگردد ومیتواند موجب ایجاد خسارت،واژگونی سازه ها وایجاد زیان های جانی ومالی شود.ازاینرو شناخته انواع آبشستگی وعوامل موثر درایجاد آنها،برای مطالعه درخصوص احداث پل ها وبناهای مستقر درمسیر رودخانه ها ضرورتی اجتناب ناپذیراست.بدین جهت آبشستگی ها رامیتوان ازنظر علل ایجاد آنها به سه دسته زیر تقسیم نمود(یانگ،2005)

الف)فرسایش یا آبشستگی عمومی

ب) آبشستگی ناشی ازتنگ شدن مسیر

ج) آبشستگی موضعی

1-3-1-سیستم گردابی نعل اسبی

پس از برخورد جریان با پایه،فشار موضعی بوجود آمده ودرنتیجه باعث جدا شدن خطوط جریان خواهد شد.این خطوط جریان گردابی باجریان دست نخورده تداخل نموده ودرجلوی پایه،متمرکز میشود وباعث حفر گودالی درجلوی پایه میشود.چرخش آب درداخل گودال جلوی پایه به دوطرف پایه نیز کشیده میشود ودر مجموع،گردابی به نام گرداب نعل اسبی ایجاد میکند.چنانچه پایه حجیم باشد،گرادیان فشار کافی ایجاد میکند که موجب وقوع مرحله فوق میشود.زیرابرای پایه های نوک باریک،فشار تولید شده نسبتا قوی نبوده تا باعث جداشدگی خطوط جریان گردد ودرنتیجه گرداب نعل اسبی بوجود نخواهد آمد(جین وفیشر،1979).اگر خاروخاشاک و الوار چوب درنوک پایه جمع شود،بصورت یک جسم حجیم عمل خواهد کرد و ضمن تشکیل جریانهای گردابی نعل اسبی میزان آبشستگی شدت خواهد یافت وحفره بزرگی درنوک پایه ایجاد خواهدشد.جریان گردابی بصورت عمودی وازبالا به پایین عمل میکند ومحور این جریان افقی است و حوزه عمل این سیستم گردابی اطراف پایه اس.جریان گردابی نعل اسبی درنتیجه جداشدگی جریان لبه بالایی حفره آبشستگی بوجود می آید واین سیستم ازنتایج آبشستگی است(رودکیوی،1986)گرداب نعل اسبی،گودال آبشستگی راگود میکند تازمانی که تنش برشی بحرانی کمتر شود.شتاب جریان در دوطرف پایه،دوشکاف دربستر ایجاد میکند که انتقال(پاک کردن) رسوب ازگودال آبشستگی بالادست در پیرامون پایه راآسان میکند(زراتی،2004)طبق نظر بعضی محققان،این سیستم درابتدا کوچک وقدرت آن ضعیف است ولی پس از تشیکل حفره آبشستگی،سیستم جریان نعل اسبی از لحاظ اندازه وقدرت نیز رشد می یابد.باافزایش عمق آبشستگی(گود شدن حفره)،مقدار جریان روبه پایین درنزدیکی کف حفره کاهش یافته وزمانی که قدرت نیروهای محرک تقریبا برابر بانیروهای مقاوم(وزن اشباع ذره)گردید،آبشستگی متوقف میشود(شفاعی بجستان،1378)



مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

قیمت45000تومان