انتخاب صفحه

مقدمه

آب شستگی یکی ازمهمترین مسائل مربوط به مهندسی رودخانه و سواحل می باشد.پایه های پل ها،اسکله ها،سکوهای نفتی وآب شکن ها ولوله های مدفون ازجمله مهمترین سازه هایی هستند که خطر آب شستگی آنها را تهدید میکند.دراین میان که به عنوان یک سازه بسیار مهم درشریان هایی ارتباطی یک کشور به شمار میرود ازاهمیت فوق العاده ای برخوردار هستند.تخریب این سازه ها تبعات اقتصادی واجتماعی زیادی به دنبال خواهد داشت.ازاین رو حفاظت از این سازه دربرابر آب شستگی نیز اهمیت زیادی دارد.پدیده آب شستگی درپایه ی پل ها برپایداری سازه ی پل تاثیرمنفی دارد واگر تمهیدات لازم برای پیش گیری ازاین پدیده ویاکالهش اثرات آن اندیشیده نشود سازه پل باخطر انهدام مواجه خواهد بود.آقای شفاعی بجستان پدیده آب شستگی رابصورت زیر تعریف نمود:

به فرسایش بستر وکناره آبراهه دراثر عبور جریان آب یا به فرسایش بستر درپایین دست سازه های هیدرولیکی به علت شدت زیاد جریان آب یاجریان های متلاطم ودرنتیجه جریان های گردابی،آب شستگی میگویند.این پدیده در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته ومطالعات زیادی راجع به آن انجام شده است هرچند که این مطالعات درپاره ای ازمسائل هنوز کافی به نظر نمیرسد،لیکن وسعت این مطالعات خودگواهی براهمیت این پدیده می باشد.به عنوان مثال میتوان گفت که آب شستگی در سازه های مرتبط باسواحل به دلیل پیچیدگی جهت انتشار موج نسبت به جریان هنوز مشکلثی اساسی برای این سازه ها به شمار می آید.دراین سمینار پس از تعاریف کلی مربوط به آب شستگی درپایه پل های ومسائل وعوامل مرتبط آن،روابط مختلفی که توسط محققان مختلف به دست آمده مورد توجه قرار گرفته ونهایتا چندروش برای کاهش عمق آب شستگی پیشنهاد شده است.

فهرست مطالب

چکیده         1

مقدمه       2

فصل اول:سیمای کلی سمینار

1-1-مقدمه

دراین فصل هدف ازانجام عملیات مشخص شده وهمچنین توضیحاتی درمورد فصول مختلف ارائه میگردد.

1-2-هدف از تحقیق

هدف ازانجام این تحقیق شناخت مسائل مرتبط باپدیده آب شستگی موضعی درپایه ی پل ها میباشد.پس ازشناخت مسائل مرتبط باپدیده آب شستگی ومکانیسم آن روابطی که برای محاسبه ی عمق آب شستگی موضعی درپایه ی پل ها توسط محققان مختلف استفاده شده اند،ارائه شده است.درنهایت روش های مختلف مورد استفاده برای کاهش عمق آب شستگی نیز بررسی شده ودر این تحقیق گردآوری شده اند.

1-1-مقدمه           3

1-2-هدف تحقیق         3

1-3-پیشینه تحقیق             3

1-4-روش کار ومعرفی فصول             4

پارامترهای هندسی مربوط به گروه پایه های پل درمطالعاتcoleman(2005)

پارامترهای هندسی مربوط به گروه پایه های پل درمطالعاتcoleman(2005)

فصل دوم:معرفی پدیده آب شستگی

2-1-مقدمه

سازه های هیدرولیکی رژیم یکنواخت جریان وحمل رسوب رابهم میزنندودرپایاب این سازه ها سرعت جریان به دلیل تنگ شدن مجرا افزایش می یابد.سپس درمقاطعی که سرعت های جریان کاهش پیدا میکند،چون آشفتگی بیشتری بوجود می آیند،ظرفیت آب شستگی قوی تری مطرح میگردد.آنچه مهم است تخمین بیشینه عمق آب شستگی وشیب گودال آب شستگی می باشد.آب شستگی پدیده ای است که درابتدا سریع پیش می رود ولی نهایتا به تعادل میرسد.بطور کلی سه نوع عامل درآب شستگی مقاطع تاثیر گذار هستند،نخست عوامل هیدرولیکی وسپس عوامل هندسی ونهایتا عوامل ژئوتکنیکی.دراین فصل به تفصیل درمورد این سه عامل توضیح داده میشود.

2-1-مقدمه           5

2-2-انواع آب شستگی              5

2-2-1-آب شستگی عمومی(کلی)             5

2-2-2-آب شستگی موضعفی(محلی)             6

2-2-2-1-انواع آب شستگی موضعی           8

2-2-3-آب شستگی دراثر تنگ شدگی             10

2-2-4-آب شستگی درمحل خمیدگی ها               11

2-2-5-آب شستگی درمحل چندشاخه ها        11

2-3-بررسی عوامل کلی موثر برآب شستگی       11

2-3-1-عوامل هیدرولیکی       12

2-3-2-شرایط ژئوتکنیکی         12

2-3-3-شرایط هندسی       13

2-4-شیب های بحرانی بالادست حفره آب شستگی         13

2-5-بررسی مکانیسم شروع حرکات رسوب درپدیده آب شستگی پایه ی پل ها       14

2-6-بررسی کلی مراحل مختلف پدیده آب شستگی درپایه پل           15

پارامترهای هندسیL وb برای پایه ها

پارامترهای هندسیL وb برای پایه ها

4

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل سوم:پارامترهای موثر بر پدیده آب شستگی و روش های اندازه گیری عمق فرسایش

3-1-مقدمه

پیش بینی عمق آب شستگی درپایه پل ها همواره به عنوان یکی ازمهمترین وبحث انگیزترین مسائل درارتباط با ایمنی پل ها مطرح بوده است.محققان روش های مختلف جهت پیش بینی عمق آب شستگی ارائه دادند که باتوجه به گستردگی پارامترهای موثر برتعیین عمق آب شستگی واینکه هرکدام ازآنها به نحوی باتاکید بیشتر بریک دیدگاه رابطه خود را ارائه داده اند ازجامعیت برخوردار نبوده اند.اغلب این روابط درآزمایشگاه وبامطالعه روی مدل توسعه یافته اند که باید صحت عملکرد این روابط باتوجه به آزمایش های صحرایی بررسی گردد.این خود فرآیندی پرهزینه وبسیار زمان بر است؛خصوصا اینکه عواملی چون شکل آبراهه،خصوصیات جریان،شکل وزاویه ی استقرار.پایه های پل نسبت هب جهت جریان وخصوصیات رسوبات درمحاسبه ی عمق آب شستگی درپایه پل نقش دارند.

ازجمله اولین روابط پیشنهاد شده برای تعیین عمق آب شستگی،رابطه ای بود که توسط Inglis وهمکاران در 1939 ارائه گردید.این رابطه علی رغم سادگی،کاستی های زیادی داشت و تاثیر بسیار از پارامترها را برعمق آب شستگی درنظر نگرفته بود.باید به این نکته توجه داشت که نباید صرفا به دنبال یک رابطه محافظه کارانه بود،بلکه باید رابطه ای را بدست آورد که درتطابق هرچه بیشتر با داده های صحرایی باشد؛زمانی که عمق آب شستگی وهزینه های احداث روابط معنی داری پیدا میکنند اهمیت این نکته بیش از پیش آشکار میگردد.پس از Melvill & Colman(2000),Fotherboy & Jones(1993),Froehlich(1988),Gunyakti(1986),Jain(1981),Breusers(1965),Jssard&Brandly(1958),Laursen(1952),Inglis و بسیاری از محققان روابط تجربی ویاروابط برپایه مدل های آزمایشگاهی را پیشنهاد نمودند که میزان دقت و تطابق آنها با داده ها صحرایی توسط تعدادی ازمحققان مورد مطالعه قرارگرفت.یک نرم افزار جهت محاسبه ی عمق آب شستگی به نامHEC-18 توسط Richardson & Davis نیز بعدها توسعه یافت که البته تطابق نتایج این نرم افزار با داده های صحرایی ونیز روابطی که صحت آنها مورد تایید واقع شده است نیاز به بررسی بیشتر بویژه درحالت گروه پایه های پل دارد

3-1-مقدمه     17

3-2-شیوه عمومی جهت تعیین روابط مربوط به پیش بینی عمق آب شستگی         18

3-3-شدت تاثیر پارامترهای مختلف برعمق آب شستگی پایه پل ها         18

3-3-1-اندازه رسوبات بستر       18

3-3-2-شکل پایه پل       19

3-3-3-زاویه برخورد جریان نسبت به پایه پل       20

3-4-محاسبه ی عمق آب شستگی درپایه پل درمصالح چسبنده     21

3-5-بررسی تاثیرزمان برپدیده آب شستگی درآب صاف       22

3-5-1-روابط پیشنهاد شده جهت تعیین عمق آب شستگی باتوجه به مقیاس زمان       23

3-5-1-1-روش(1967)Breusersا                 23

3-5-1-2- روش(1999)Melvilleا                     25

3-5-1-3- روش(2002)Hager & Dlivettoا               25

3-5-1-4- روش(2006)Yanmazا                 26

3-6-روش های پیشنهادی جهت محاسبه عمق آب شستگی موضع پایه پل توسط محققان مختلف             27

3-6-1-روش پیشنهاد شده براساس مطالعاتBreuserا               28

3-6-2-رابطه پیشنهاد شده براساس مطالعات دانشگاهAucklandا             28

3-6-3-رابطه پیشنهاد شده براساس مطالعات دانشگاه ایالتی کلرادو(CSU)ا               30

3-7-تخمین عمق آب شستگی موضعی دراطراف گروه پایه ها     31

3-7-1-مطالعات(2005)Colman درمورد گروه پایه پل       32

سیستم خود ترمیم شونده

سیستم خود ترمیم شونده

فصل چهارم:راه کارهای مقابله با پدیده آب شستگی

4-1-مقدمه

درفصول قبل درمورد مکانیزم آب شستگی وروابط مربوط به تعیین عمق آب شستگی درشرایط مختلف بحث گردید.آن چه برای ما پس از شناخت پدیده آب شستگی اهمیت می یابد،نحوه مقابله،کاهش ویاازبین بردن تبعات نامطلوب پدیده فوق است.دستیابی به هدف فوق نه تنها صرفه اقتصادی رابه دنبال خواد داشت،بلکه از نظر ایمنی نیزبسیار ارضاء کننده خواهدبود.تاکنون روش های متفاوتی جهت کاهش عمق آب شستگی پیشنهاد گردیده اند که البته هرکدام ازآنها به رغم سودمند بودن دارای محدودیت هایی ازنظر عملکرد هستند.البته شناخت دقیق عملکرد روشهای فوق مطالعات بیشتری راطلب میکند.دراین فصل سعی گردیده که روش های حفاظت پایه پل ها با جزئیات مربوط به آنها ذکر گردد.

4-1-مقدمه       36

4-2-روش های حفاظت ازپایه پل دربرابر آب شستگی       36

4-2-1-استفاده از سنگریز حفاظتی       37

4-2-2-استفاده از تشک حفاظتی       38

4-2-3-استفاده از طوقه دور پایه پل         39

4-2-4-استفاده از شکاف درپایه پل         41

4-2-5-تاثیر انحراف پایه های پل ازحالت قائم درکاهش عمق آب شستگی       44

4-2-5-1-توسعه معادلات تجربی پیش بینی کاهش عمق آب شستگی دراثرانحراف پایه پل ازحالت قائم           47

تغییرات عمق آب شستگی باسرعت جریان بالادست

تغییرات عمق آب شستگی باسرعت جریان بالادست

فصل پنجم:نتیجه گیری،پیشنهادات

5-1-مقدمه

دراین سمینار پس ازتعاریف کلی درمورد پدیده آب شستگی به بررسی چندرابطه کاربردی برای تعیین عمق آب شستگی و پارامترهای موثر برآنها پرداخته شده است.درفصل چهارم نیز راهکارهایی جهت کاهش تبعات منفی این پدیده پیشنهاد گردیده اند که همه آنها به نوعی درکاهش عمق آب شستگی موثرترندولی دارای ضعف هایی می باشند وبرخی ازآنها نیز مطالعات بیشتری را طلب میکنند.دراین فصل نیز چند نتیجه و پیشنهاد جهت ادامه کارمطرح شده است.

5-1-مقدمه         50

5-2-تاثیر پارامترهای مختلف برپدیده آب شستگی             50

5-2-1-اندازه متوسط رسوبات بستر           50

5-2-2-شکل پایه پل         50

5-2-3-زاویه برخورد جریان نسبت به پایه پل           50

5-2-4-طرز قرارگرفتن گروه پایه های پل         51

5-2-5-پیشنهادات جهت ادامه تحقیق           51

منابع و ماخذ           52

چکیده لاتین           54

عاملkg به عنوان تابع

عاملkg به عنوان تابع

فهرست جدول

2-1-مقادیر بالایی ازشیب های بالادست آب شستگی برای ناپایداری مکانیکی خاک ها         14

3-1-عامل شکلKsا                 20

3-2-روابط جهت تعیین عمق آب شستگی درخاک های چسبنده           22

3-3-مقادیرk وa(ضرایب فرسایش)             24

3-4-مقادیر تقریبیuبرای انواع خاک های چسبنده           25

3-5-ضرایب تصحیح K وK مربوط به رابطه دانشگاهAuckandا             27

3-6-ضریب تصحیحK مربوط به شکل پایه دررابطه دانشگاه(CSU)ا             31

3-7-ضریب تصحیح عمق آب شستگی برای پایه جلویی وعقبی درگروه دوتایی پایه پل           32

3-8-درصد کاهش یاافزایش عمق آب شستگی نهایی درگروه پایه ها نسبت به تک پایه       35

4-1-راه کارهای کلی حفاظت از بستر           37

فهرست شکل ها

2-1-تشکیل گرداب نعل اسبی درپایه های استوانه ای پل ها         8

2-2-تغییرات عمق آب شستگی باسرعت جریان بالادست         10

2-3-آستانه حرکت ذرات بستر(دیاگرام شیلدز)             10

3-1-عاملK به عنوان تابعی از                   19

3-2-تاثیر زاویه قرارگیری پایه نسبت به جهت جریان(K)ا               21

3-3-گراف محاسبه S مطابق روشYanmazا               27

3-4-پارامترهای هندسیL وb برای پایه ها           29

3-5-ضریب تصحیح k مربوط به رابطه دانشگاهAucklandا             30

3-6-پارامترهای هندسی مربوط به گروه پایه های پل درمطالعات(2004)Colemanا               34

4-1-سیستم سنگریز حفاظتی           37

4-2-سیستم خودترمیم شونده             38

4-3-عمق آب شستگی برای کلاهک باقطر2.5b در تراز بستر         40

4-4-نمایش سیستم طوقه دور پایه پل جهت کاهش عمق آب شستگی       41

4-5-d محاسبه شده از رابطه4-6 ومقایسه آن باdواقعی اندازه گیری شده           41

4-6-نمایش پایه پل با شکاف موجود درآن که درآزمایش استفاده شده است         42

4-7-تاثیر طول شکاف برعمق آب شستگی         43

4-8-تاثیر زاویه برخورد جریان باشکاف برعمق آب شستگی       44

4-9-شکل کلی پایه پل مطالعه شده دتحقیقات(2004)Bozkus & Yildizا             45

4-10-تاثیر افزایش یاکاهش تدریجی عرض پایه برعمق آب شستگی         45

4-11-تاثیرعدد فرود برمقدار عمق آب شستگی درزوایای انحراف مختلف           48

4-12-تاثیر عمق تقرب آب برمقدار عمق آب شستگی درزوایای انحراف مختلف             48

4-13-تاثیر زاویه انحراف برعمق آب شستگی درجریان با اعداد فرود متفاوت         49


 


 مقطع کارشناسی ارشد

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


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت45000تومان