Estudio Experimental sobre la Profundidad de Instalación Óptima y Dimensiones de Elementos de Rugosidad en el Estribo como Medidas de Contrarresto de Erosión
Autores: Zolghadr, Masih; Zomorodian, Seyed Mohammad Ali; Fathi, Abazar; Tripathi, Ravi Prakash; Jafari, Neda; Mehta, Darshan; Sihag, Parveen; Azamathulla, Hazi Mohammad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio Experimental sobre la Profundidad de Instalación Óptima y Dimensiones de Elementos de Rugosidad en el Estribo como Medidas de Contrarresto de Erosión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estribos
Erosión local
Elementos de rugosidad
Condiciones hidráulicas
Profundidad de instalación
Reducción de la profundidad de erosión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las causas de muchos fallos de puentes se han reportado como la erosión local alrededor de los estribos. Este estudio examina elementos de rugosidad como dispositivos para interceptar el flujo descendente responsable de la formación del vórtice principal, que es lo que desencadena la erosión local alrededor de los estribos. Se examinaron dos estribos de pared vertical con diferentes anchos bajo cuatro condiciones hidráulicas diferentes en un régimen de agua clara. Se consideraron elementos con diferentes grosores (t) y protuberancias (P) con las mismas dimensiones (P = t = 0.05 L, 0.1 L, 0.2 L y 0.3 L, donde L es la longitud del estribo) y con diferentes profundidades de instalación (Z). Los elementos se instalaron en dos posiciones: entre la superficie del sedimento y la elevación del agua, y enterrados dentro del sedimento. Para determinar la profundidad óptima de instalación, primero se instaló un elemento en la superficie del sedimento, y se aumentó el número de elementos en cada prueba subsiguiente. Los resultados muestran que la instalación de elementos entre la elevación de la superficie del agua y el nivel inicial del sedimento no mostró ninguna tendencia definida en la reducción de la profundidad de erosión. Sin embargo, la profundidad óptima de instalación de los elementos es de 0.6-0.8 L por debajo del nivel inicial del lecho. Además, los elementos de rugosidad con grosor y protuberancia de P = t = 0.2 L resultaron ser la protección más efectiva de la fundación. La mejor disposición (P = t = 0.2 L y Z = >0.6-0.8 L) redujo la profundidad máxima de erosión en hasta un 30.4% y un 32.8% para el estribo con anchos más pequeños y más grandes, respectivamente.
Descripción
Las causas de muchos fallos de puentes se han reportado como la erosión local alrededor de los estribos. Este estudio examina elementos de rugosidad como dispositivos para interceptar el flujo descendente responsable de la formación del vórtice principal, que es lo que desencadena la erosión local alrededor de los estribos. Se examinaron dos estribos de pared vertical con diferentes anchos bajo cuatro condiciones hidráulicas diferentes en un régimen de agua clara. Se consideraron elementos con diferentes grosores (t) y protuberancias (P) con las mismas dimensiones (P = t = 0.05 L, 0.1 L, 0.2 L y 0.3 L, donde L es la longitud del estribo) y con diferentes profundidades de instalación (Z). Los elementos se instalaron en dos posiciones: entre la superficie del sedimento y la elevación del agua, y enterrados dentro del sedimento. Para determinar la profundidad óptima de instalación, primero se instaló un elemento en la superficie del sedimento, y se aumentó el número de elementos en cada prueba subsiguiente. Los resultados muestran que la instalación de elementos entre la elevación de la superficie del agua y el nivel inicial del sedimento no mostró ninguna tendencia definida en la reducción de la profundidad de erosión. Sin embargo, la profundidad óptima de instalación de los elementos es de 0.6-0.8 L por debajo del nivel inicial del lecho. Además, los elementos de rugosidad con grosor y protuberancia de P = t = 0.2 L resultaron ser la protección más efectiva de la fundación. La mejor disposición (P = t = 0.2 L y Z = >0.6-0.8 L) redujo la profundidad máxima de erosión en hasta un 30.4% y un 32.8% para el estribo con anchos más pequeños y más grandes, respectivamente.