بررسي توزيع تنش برشي در محدوده پايه هاي پل شكافدار توسط مدل FLUENT

پل‌ها سازه هاي ارتباطي مهمي هستند كه معمولاً بر روي رودخانه‌ها احداث مي‌گردند. تشكل گردابه‌هاي متعدد در اطراف پايه پل موجب مي شود تا نيروهاي هيدروديناميكي وارده به پايه افزايش يابد، علاوه بر آن وجود اين گردابه ها باعث فرسايش بستر رودخانه در محل پايه نيز مي گردد. روش هاي مختلف كنترل فرسايش بستر رودخانه را مي توان به دو دسته مستقيم و غيرمستقيم طبقه بندي نمود. در روش هاي مستقيم هدف اصلي افزايش مقاومت مصالح بستر مي باشد كه از جمله مي توان به ريپ رپ و احداث كف بند بتني و يا گابيوني اشاره كرد. هدف اصلي روش هاي غيرمستقيم كاهش عوامل آبشستگي مي باشد كه مي توان به روش هاي نصب طوقه در اطراف پايه و ايجاد شكاف در درون پايه اشاره نمود. ايجاد شكاف روشي است كه در سالهاي اخير مورد توجه قرار گرفته و مشخص شده است كه مي تواند حتي تا 35 درصد عمق آبشستگي را كاهش دهد. از آنجا كه اين مطالعات بسيار اندك و محدود به چند مورد آزمايشگاهي بوده است، در مطالعه حاضر از مدل عددي FLUENT استفاده و به كمك آن جريان در اطراف پايه هاي پل شكاف دار در ابعادي نزديك به واقعيت شبيه سازي گرديد. ابتدا محدوده مورد نظر مش بندي و به كمك مدل تدوين شده در FLUENT جريان در تك تك حالات شبيه سازي شد. سپس با توجه به نتايج حاصله در مورد ميزان تنش برشي در كف و همچنين با توجه به ضرايب درگ و ليفت در هر مورد، بهترين هندسه شكاف كه حداقل ميزان آبشستگي را داشته و نيروهاي وارد به پايه در آن حالت حداقل بوده است، تعيين گرديد. نهايتاً نتايج حاصله در مورد ميزان كاهش آبشستگي با اندك نتايج آزمايشگاهي موجود در اين زمينه مقايسه و دقت مدل تدوين شده در زمينه شبيه سازي جريان در حالت مذكور تعيين گرديد.