بررسی آزمایشگاهی آبشستگی اطراف پایه های مرکب استوانه ای - مخروطی

احداث سازه ها در مسیر جریان های رودخانه ای مستلزم تعبیه پایه هایی در این مناطق است که معمولا منجر به آبشستگی در اطراف پایه ها میشود. آبشستگی در نهایت با ناپایدار کردن پی این سازه ها سبب شکست آنها میشود. الگوی جریان اطراف یک پایه استوانه ای بسیار پیچیده است و این پیچیدگی با پیشرفت حفره آبشستگی بیشتر میشود. جریان رو به پایین حاصل از برخورد جریان با پایه، ضمن حفر بستر، بهطرف بالا چرخیده و سبب ایجاد گردابه میشود. ضمن اینکه شکل پایه ها نیز در تشکیل این نوع گردابه ها نقش به سزایی دارد. به طوری که هرچه انطباق جریان با شکل پایه ها بیشتر باشد، گرادیان فشار معکوس کمتر شده و درنتیجه قدرت گردابه ها کاهش می یابد. همچنین از نظر سازه ای بهتر است از پایه هایی با سطح مقطع بزرگتر در پی و سطح مقطع کوچکتر در قسمتهایی بالایی و زیر عرشه پل استفاده شود. پایه مخروطی این قابلیت را دارا بوده و از مزایای پایه های مخروطی نسبت به پایه های استوانه ای میتوان به؛ کاهش سطح مقطع پایه و افزایش عرض رودخانه در نزدیکی های سطح آب اشاره نمود. در تحقیق حاضر اثر پایه های مخروطی و مرکب استوانه ای – مخروطی، بر میزان آبشستگی اطراف پایه مورد بررسی قرار میگیرد. در ادامه به مقایسه میزان آبشستگی و توپوگرافی ایجاد شده حاصل از آن در اطراف پایه های مرکب و مخروطی در مقایسه با پایه های استوانه ای پرداخته میشود. با افزایش زاویه وجه مخروطی و همچنین افزایش ارتفاع قسمت مخروطی در پایه های مرکب و مخروطی، میزان حداکثر عمق آبشستگی و همچنین ابعاد طولی و عرضی چاله به مراتب کمتر از مقادیر مشابه در پایه های استوانه ای بهدست آمد. به طوری که حداکثر عمق آبشستگی در پایهی مخروطی 19 درصد نسبت به پایه استوانه ای متناظر کاهش مییابد.

Keywords:

پایه مرکب استوانه ای-مخروطی , پایه های مخروطی , پایه استوانه ای , آبشستگی