پايداري پنجه در موج شكن هاي توده سنگي سنتي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

چكيده نظر به اهميت و رواج استفاده از موج¬شكن توده¬سنگي استاتيكي به¬منظور حفاظت سواحل، ارزيابي و بررسي پايداري اين نوع سازه نياز به مطالعه¬ي دقيق، با هدف ارائه¬ي طراحي پايدار و مقرون به صرفه است. با توجه به نقش اصلي پنجه در حفظ پايداري اين نوع موج¬شكن و جلوگيري از آب¬شستگي پاي سازه¬، طراحي پنجه الزامي است. براي رسيدن به چنين هدفي، مطالعه¬ي آزمايشگاهي در جهت ايجاد شناخت درست از اثر عوامل محيطي و هندسي مختلفي موثر بر پايداري پنجه، ضروري به نظر مي¬رسد. در اين تحقيق، مدل آزمايشگاهي دو¬بعدي موج¬شكن توده¬سنگي استاتيكي به¬همراه پنجه، تحت اثر امواج نا¬منظم با طيف جانسواپ، بررسي شد. آزمايش¬ها در كانالي به¬طول 15 متر، ارتفاع 1 متر و عرض 8/0 متر انجام ¬شد. ارتفاع موج¬شكن 45/0 متر و طول آن حدود 5/1 متر طراحي گرديد. براي اندازه¬گيري ميزان تخريب پنجه، از نسبت مساحت فرسايش¬يافته¬ي پنجه بر مجذور اندازه¬ي قطر اسمي سنگدانه¬هاي پنجه، به¬عنوان پارامتر آسيب پنجه، استفاده¬ شد. اثر پارامتر¬هاي ارتفاع و پريود موج، شيب لايه¬ي مسلح، ارتفاع آب جلوي سازه، ارتفاع آب روي پنجه و عرض پنجه بر پايداري هيدروليكي پنجه موج¬شكن بررسي¬شد. نتايج نشان ¬مي¬دهند، وقتي عدد ايريبارن شيب جلوي سازه از 35/3 بيشتر باشد، شيب لايه¬ي مسلح بر ميزان تخريب پنجه تقريباً اثري ندارد. ولي براي عدد ايريبارن كمتر از 35/3، شكست موج اتفاق مي¬افتد و با كاهش شيب لايه¬ي مسلح، ميزان تخريب پنجه افزايش ¬مي¬يابد. ارتفاع موج اثر مستقيم بر پارامتر آسيب دارد. اثر پريود موج بر پارامتر آسيب به¬تنهايي قابل بررسي نيست، به¬طوري¬كه در كنار ارتفاع موج و شيب لايه¬ي مسلح، در غالب يك پارامتر پايداري بي¬بعد، لحاظ¬ شد. از ديگر پارامتر¬هاي موثر در تخريب پنجه، عمق آب جلوي سازه است، به¬طوري¬كه با افزايش آن، مقدار آسيب پنجه بيشتر مي¬شود. افزايش عمق آب روي پنجه، سبب كاهش پايين¬روي موج بر روي پنجه شده و مقدار آسيب وارد بر پنجه كمتر مي¬شود. اثر همزمان اين دو پارامتر به¬صورت پارامتر بي¬بعد عمق نسبي، يعني نسبت عمق آب روي پنجه به عمق آب جلوي سازه، ارائه¬گرديد. عرض پنجه بر پارامتر آسيب تاثيرگذار نيست. در پايان، براي كاربردي¬كردن نتايج بدست¬آمده از اين پژوهش، رابطه¬اي براي تخمين پارامتر آسيب در سازه¬ي موج¬شكن توده¬سنگي استاتيكي به¬همراه پنجه، ارائه¬ شد. نتايج حاصل از اين رابطه و رابطه¬ي پيشنهادي گردينگ با استفاده از داده¬هاي آزمايشگاهي گردينگ صحت¬سنجي¬شدند. با مقايسه¬ي شاخص¬هاي خطاي بدست آمده از روابط نسبت به داده¬هاي آزمايشگاهي، رابطه¬ي حاضر تا حدود 10 درصد عملكرد بهتري را نسبت به رابطه¬ي گردينگ نشان¬مي¬دهد. كلمات كليدي: موج¬شكن توده¬سنگي استاتيكي، پنجه، پايداري هيدروليكي، شكست موج، موج نا¬منظم

211373

آب و سازه هاي هيدروليكي

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان

عبدالرضا كبيري ساماني، شهريار منصورزاده

محمد نويد مقيم، محمد رضا چمني