کنترل آبشستگی موضعی پایه های مستطیلی پل در حضور پایه های قربانی شونده

آبشستگی در اثر فرسایش بستر رودخانه توسط جریان آب و موادی که توسط آب حمل می شوند ایجاد شده و با گذشت زمان، اطراف پایه را خالی می نماید و منجر به ناپایداری سازه می شود. بنابراین شناخت این پدیده، پیش بینی میزان آبشستگی و لحاظ کردن آن در طراحی پل ها و مهمتر از همه، به کار بردن تمهیدات لازم برای کاهش و کنترل آن بسیار ضروری است. در این تحقیق کارایی پایه های قربانی شونده در کاهش آبشستگی موضعی در پایه های مستطیلی پل با استفاده از مدل های فیزیکی مطالعه شده است. دلیل اصلی استفاده از مدل فیزیکی، پیچیدگی پدیده آبشستگی است. نتایج نشان می دهد که به دلیل انحراف جریان آب به طرفین پایه و عدم برخورد مستقیم، همچنین کاهش سرعت برخورد جریان به پایه اصلی بدلیل حضور پایه های قربانی شونده در مسیر، گردابهای نعل اسبی رو به پایین تضعیف شده، در نتیجه منطقه کم فشار در پشت این پایه ها و مقابل پایه اصلی ایجاد می گردد که تاثیر بسزایی در کاهش عمق آبشستگی داشته است. در مطالعه حاضر تأثیر قرارگیری پایه های قربانی شونده 5تایی به شکل مثلث با زاویه های قرارگیری 30 و 45 و 60 درجه در مقابل پایه مستطیلی پیشانی گرد در شرایط آب زلال مورد برررسی قرار می گیرد. این منظور پایه های مستطیلی پیشانی گرد با نسبت عرض به طول 1 به 2 با عرض 30 میلیمتر و پایه های قربانی شونده به قطر 17 % عرض پایه اصلی، 5 میلیمتر، مورد استفاده قرار گرفته است. کلیه آزمایش ها در یک کانال آزمایشگاهی به طول 12 متر، عرض 0/4 متر و ارتفاع 0/6 متر انجام شده است. نتایج مربوط به حالت های مختلف حفاظت پایه ها با پایه ساده بدون حفاظت مقایسه گردیده است. مشاهده می گردد در حالیکه پایه های قربانی شونده با یکدیگر در زاویه 30 درجه قرار دارند با 64 % کاهش آبشستگی پایه اصلی بهینه ترین حالت و زاویه قرارگیری 60 درجه پایه های قربانی شونده با یکدیگر با کاهش تنها 24 % آبشستگی موضعی پایه اصلی کمترین کارآیی را دارد.

کلیدواژه ها:

آبشستگی موضعی ، مدل آزمایشگاهی ، پایه های مستطیلی ، زاویه برخورد جریان ، پایه های قربانی شونده