مقایسه روش های محاسبه آبشستگی در پایه پل ها با بکارگیری داده های اندازه گیری

چون یکی از مهمترین دلایل تخریب پلها بخصوص در مواقع سیلابی، آبشستگی موضعی اطراف
پایه پل می باشد. تعیین عمق آبشستگی موضعی اطراف پای ههای پل، نقش بسیار مهمی در طراحی
پلها در مقابل این پدیده مخرب ایفا می کند. این مهم با استفاده از معادلات تجربی انجام می شود. این
معادلات توسط محققان مختلف و با استفاده از آزمایشهای گوناگون وعمدتاً با روش رگرسیون بدست
آمد هاند. برای تعیین میزان دقیق عمق آبشستگی، استفاده از معادلاتی که خطای کمتری دارند لازم و
ضروری بنظر می رسد.
در این پایا ننامه، با استفاده از داده های صحرایی به مقایسه معادلات آبشستگی پرداخته شده
است و معادلاتی که از خطای کمتری نسبت به بقیه روشها برخوردار هستند، انتخاب و جهت استفاده
در کارهای عملی معرفی شده اند. همچنین بدلیل اینکه بیشتر معادلات آبشستگی با استفاده از
داده های آزمایشگاهی بدست آمده اند، در این تحقیق با استفاده از داد ههای صحرایی، رابطه جدیدی
جهت تخمین عمق آبشستگی ارائه شده است. این رابطه بیشتر پارامترهای مؤثر در آبشستگی را
دربردارد و از دقت خوبی برخوردار می باشد. همچنین مقایسه نتایج این رابطه با روابط دیگر و آمار
واقعی نشان می دهد که رابطه جدید از دقت بیشتری برخوردار است.

فصل اول: مقدمه
?
مقدمه:
پلها از جمله مهمترین و پرکارترین سازه های رودخانه ای هستند و به عنوان کلید راههای
ارتباطی از اهمیت زیادی برخوردار هستند. هر ساله با وقوع سیلاب در هر رودخانه تعداد زیادی از
این پلها، درست زمانیکه بیشترین نیاز به آنها وجود دارد تخریب می گردند. یکی از مهمترین و
مؤثرترین عوامل این تخریبها آبشستگی اطراف پای ههای پل می باشد. با اینکه مصالح ساختمانی و
فنون سازه ای پیشرفت چشمگیری داشته است، تعداد پلهای تخریب شده بر اثر آبشستگی اطراف
پایه ها روز به روز بیشتر می شود.
۱-موضوع و طرح -۱
برای طراحی پلها با ضریب اطمینان بالا و به صورت اقتصادی، نیاز به برآورد دقیق
ماکزیمم عمق آبشستگی اطراف پایه ها م یباشد. این مهم با استفاده از معادلات تجربی که توسط
محققان ارائه شده اند برآورده می شود. اما از آنجائیکه بیشتر این معادلات تجربی هستند، ممکن
است همیشه از دقت خوبی برخوردار نباشند. بنابراین شناخت معادلات مناسب و با دقت بالا که با
واقعیت اختلاف کمی دارند، کمک بسیار زیادی در تعیین مقدار ماکزیمم عمق آبشستگی و در
نتیجه طراحی مناسب پایه پل در مقابل آبشستگی اطراف پایه ها خواهد کرد.
۱-روشهای بکار گرفته شده در طرح -۲
معادلات زیادی توسط محققان تا کنون ارائه گردیده است. اکثر این روابط با استفاده از
داده های آزمایشگاهی و با روش رگرسیون بدست آمده اند. بهمین دلیل ممکن است که در واقعیت
جوابی مغایر با واقعیت داشته باشند. هر کدام از این روابط تعدادی از پارامترهای مؤثر در
آبشستگی را در بر گرفته اند. بعضی از محققان تأثیر یک یا دو پارامتر را در روابط خود در نظر
گرفته اند و بعضی دیگر از پارامترهای بیشتری در روابط خود استفاده کرده اند.

فصل اول: مقدمه
?
۱-روش بکار گرفته شده در این رساله -۳
در این رساله ابتدا با استفاده از داده های واقعی روابط مختلف آبشستگی با هم مقایسه
شده و بهترین روابط انتخاب گردیده اند. همچنین با استفاده از آمار پلهای مختلف با روش
رگرسیون، رابطه جدیدی جهت تخمین عمق آبشستگی ارائه گردیده است. این رابطه با استفاده از
بدست آمده است. (SPSS) نرم افزار آماری
۱-تقسیم موضوعی رساله -۴
-فصل اول
در این فصل، به ذکر مقدمه ای از این پایان نامه پرداخته شده است و اهداف این رساله
مشخص گردیده است.
– فصل دوم
در این فصل، برای شناخت موضوع آبشستگی، به تعریف آبشستگی و انواع آن پرداخته
شده است. در ادامه مکانیزم آبشستگی و عوامل هیدرولیکی مؤثر در ایجاد این پدیده شرح داده
شده است. در پایان این فصل نیز پارامترهای مؤثر در آبشستگی ذکر شده است.
– فصل سوم
در این فصل، به مرور کارهای دیگر محققان پرداخته شده است. این فصل شامل معادلات
مختلفی است که توسط محققان در سالهای گذشته ارائه شده است. همچنین روش تحقیق و نوع
داده های مورد استفاده این محققان ذکر گردیده است و در پایان روابط به همراه نام محقق و تاریخ
در جدولی آورده شده است.

فصل اول: مقدمه
?
– فصل چهارم
در این فصل، با استفاده از آنالیز ابعادی و همچنین پارامترهای آبشستگی که در فصل اول
شرح داده شده، رابطه کلی جهت تخمین عمق آبشستگی ارائه گردیده است.
– فصل پنجم
در این فصل، به ذکر داد ههای مورد استفاده در این تحقیق پرداخته شده است. این داده ها
شامل داد ههای صحرائی جمع آوری شده توسط فروهلیچ و همچنین داده های پلهای مختلف،
در مناطق مختلف آمریکا می باشند.
– فصل ششم
در این فصل، با استفاده از داد ههای صحرائی فروهلیچ و پلهای منطقه نیوهمپشایر، به
مقایسه روابط مختلف آبشستگی پرداخته شده است. و روابطی که از دقت بالاتری برخوردار
هستند، جهت استفاد ههای عملی معرفی شده اند.
– فصل هفتم
در این فصل، با استفاده از داده های پلهای مناطق مختلف آمریکا و با استفاده از روش
رگرسیون رابطه ای جهت تخمین عمق آبشستگی موضعی ارائه شده است و همچنین با استفاده از
قسمتی از داده های صحرائی که در آنالیز رگرسیون استفاده نشده اند و ذکر مثالهای مختلف دقت
این رابطه نشان داده شده است.
– فصل هشتم
در این فصل، نتایجی که از این تحقیق بدست آمده مختصرًا بیان شده است و در انتها
پیشنهاداتی ارائه گردیده است.
-پیوست ۱
در این ضمیمه، به ذکر خلاص های از روش اسریکوس، که روشی جدید برای محاسبه عمق
آبشستگی است، پرداخته شده است.

فصل اول: مقدمه
?
-پیوست ۲
در این ضمیمه، جداول نتایج مقایسه روابط آبشستگی محققان مختلف آورده شده است.
-پیوست ۳
در این ضمیمه، حل کامل مثالهایی از آبشستگی با استفاده از رابطه جدید آورده شده
است.