Modelado del Erosión Progresiva de un Muerto en Banco
Autores: Chavan, Vidya Subhash; Chen, Shen-En; Shanmugam, Navanit Sri; Tang, Wenwu; Diemer, John; Allan, Craig; Braxtan, Nicole; Shukla, Tarini; Chen, Tianyang; Slocum, Zachery
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado del Erosión Progresiva de un Muerto en Banco
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Civil y Estructural
Palabras clave
Rastrillar
Agua
Puente
Integridad
Erosión
Análisis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La erosión, causada por el agua en movimiento rápido, puede eliminar sedimentos aluviales y suelo, creando agujeros alrededor de un componente del puente y comprometiendo la integridad de la estructura del puente. Tales problemas pueden ser igualmente críticos para los puentes con pilares en la orilla que están sujetos a problemas severos de tormentas e inundaciones. En este documento, se seleccionó el Puente Phillips sobre el Arroyo Toby (35 grados 1828.2 N 80 grados 4416.6 W, Charlotte, NC, EE. UU.), un puente con pilares en la orilla que presenta agujeros de erosión local críticos/significativos y cortes de erosión profunda en la ribera del río como puente de estudio de caso. Para investigar el efecto de la erosión en el rendimiento del puente con pilares en la orilla, primero se cuantifica el área erosionada alrededor de un solo pilar utilizando un láser terrestre y luego se modela utilizando análisis de elementos finitos (EF) no lineales, donde la erosión local se modela como pérdidas de masa progresivas utilizando la técnica de Eliminación de Elementos (EE). Los resultados de los EF se comparan con el escenario de carga de diseño y los resultados corroboraron que la erosión local podría causar una gran deflexión y un aumento del momento de flexión en el pilar del puente.
Descripción
La erosión, causada por el agua en movimiento rápido, puede eliminar sedimentos aluviales y suelo, creando agujeros alrededor de un componente del puente y comprometiendo la integridad de la estructura del puente. Tales problemas pueden ser igualmente críticos para los puentes con pilares en la orilla que están sujetos a problemas severos de tormentas e inundaciones. En este documento, se seleccionó el Puente Phillips sobre el Arroyo Toby (35 grados 1828.2 N 80 grados 4416.6 W, Charlotte, NC, EE. UU.), un puente con pilares en la orilla que presenta agujeros de erosión local críticos/significativos y cortes de erosión profunda en la ribera del río como puente de estudio de caso. Para investigar el efecto de la erosión en el rendimiento del puente con pilares en la orilla, primero se cuantifica el área erosionada alrededor de un solo pilar utilizando un láser terrestre y luego se modela utilizando análisis de elementos finitos (EF) no lineales, donde la erosión local se modela como pérdidas de masa progresivas utilizando la técnica de Eliminación de Elementos (EE). Los resultados de los EF se comparan con el escenario de carga de diseño y los resultados corroboraron que la erosión local podría causar una gran deflexión y un aumento del momento de flexión en el pilar del puente.