عنوان پایان‌نامه
بررسی عددی پروفیل جریان و توزیع چرخش در اطراف عرشه مستغرق پل
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1583;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50916
- تاریخ دفاع
- ۱۲ اسفند ۱۳۸۹
- دانشجو
- عباس محمدی خواسکوه
- استاد راهنما
- رضا غیاثی
- چکیده
- پل¬های قدیمی یا باستانی عمدتاً در معرض سیلاب¬هایی هستند که ممکن است از میزان دبی قابل عبور آن¬ها بیشتر باشد در این حالت جریان سیل از روی عرشه عبور کرده و پل را از سرویس¬دهی باز می¬دارد. در تحقیق حاضر جریان آب حول عرشه‌های مستغرق پل‌ها در مواقع سیلابی مورد بررسی و ارزیابی قرار می‌گیرد. در این تحقیق برای تحلیل جریان از نرم‌افزار فلوئنت استفاده شده است. از مهم¬ترین دلایل انتخاب این نرم‌افزار مورد اطمینان بودن و کاربری آسان با این نرم‌افزار می‌باشد. برای المان¬بندی مدل از نرم‌افزار گمبیت که بیشترین همخوانی را با نرم‌افزار فلوئنت دارد استفاده شده است. منقطع‌سازی میدان محاسباتی به صورت مربعی و مثلثی انجام شده و برای محاسبه‌ی تنش برشی از مدل k-? استفاده شده است. روش حل به صورت ضمنی بوده و مدل طرح شده شامل کانال مستطیلی با ابعاد معلوم و شیب طولی مشخص می‌باشد. عرشه‌ی پل بصورت دوبعدی قائم در داخل این کانال قرار داده شده است. تست¬های انجام شده شامل موارد زیر می¬باشد. الف) کانال با عرض واحد که به صورت دوبعدی در قائم مدلسازی شده و مقطع عرشه به صورت ساده مربع مستطیلی منظور گردیده است. ب) میدان محاسباتی تست دوم مانند تست اول بوده ولی شیب طولی و ابعاد عرشه آن تفاوت داشته است. ج) میدان محاسباتی تست سوم مانند تست اول می¬باشد با این تفاوت که سه¬بعدی مدل شده است. د) مشخصات کانال در تست چهارم مانند تست اول می¬باشد لیکن عرشه در این تست عرشه¬ی مرکب متشکل از دال مستطیلی و تیرهای تقویتی I شکل در زیر آن می¬باشد. ها) میدان محاسباتی تست دوم مانند تست اول بوده ولی شیب طولی و ابعاد عرشه آن تفاوت داشته است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که تخمین نیروهای وارد به عرشه مستغرق پل‌ها در مواقع سیلابی و تاثیر گردابه‌ها و آشفتگی‌های به وجود آمده در اطراف عرشه دارای اهمیت فوق‌العاده‌ای می‌باشد که باید در طراحی سازه‌ای پل‌ها مد نظر قرار گیرد. نتایج همچنین نشان¬دهنده ضرورت ارزیابی مجدد پل‌های ساخته شده در برابر نیروهای وارد به عرشه در حین استغراق پل و ارزیابی ایمنی در این شرایط می‌باشد.
- Abstract
- Old and ancient bridges are usually face with some floods which may exceed their safe flow capacity. In this condition flood may overtop the bridge deck. In the present study, the water flow around the submerged bridges in the torrential conditions has been studied and evaluated. Fluent software has been used to analyze the flow. The software is reliable and user friendly. Gambit software has been used to generate elements for the model, since it is the most consistent with the Fluent software. Domain discretisation is done by applying square and triangular elements. The k-? model has been used to evaluate the shear stress. Implicit method has been used for solving. The proposed model includes a rectangular channel with known dimensions and longitudinal slope. The bridge deck is considered within the channel a two-dimensional vertical model. Modeling tests include: A) A unit-width rectangular canal in which flow is simulated 2D vertical and bridge deck is considered as a simple rectangle. B) A computational domain same as case “a” with different slope and and deck dimension. C) A computational domain same as case “a” with 10 m with and flow is simulated 3 dimensionally. D) A computational domain same as case “a” with compound deck (rectangular deck with I shape supporting beams). E) A computational domain same as case “d” with different bed slope and deck dimensions. Result of this study shows that estimation of applied force to the deck of submerged bridges during the torrential condition and vortex and turbulence effect around the deck is very important and should be considered during the design of bridges. Also results show the requirement of additional evaluation of constructed bridges against the applied force to the deck during the submergence and safety assessment of bridges during this condition.
