Journals / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi / 2012 / Cilt: 28 - Sayı: 3

Numerical investigation of velocity distribution around bridge abutment with different geometries

Farklı geometrilerdeki köprü kenar ayakları etrafındaki hız dağılımının sayısal incelenmesi

Pages
161–173
Publication Date
2012-06-01
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Modeling results were compared with experimental results in literature.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Bridge failures are described as the flow-induced erosion of soil material from around bridge abutments and piers set in rivers.
📊
Key Findings & Data:In this study, in order to investigate velocity distribution around rectangle, cylinder and trapezoidal shaped bridge abutment, three-dimensional numerical model was generated by using the FLOW 3D computer program.
💡
Conclusion & Impact:Modeling results were compared with experimental results in literature.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Köprü kenar ayağı · FLOW-3D · Hız dağılımı

Abstract

Bridge failures are described as the flow-induced erosion of soil material from around bridge abutments and piers set in rivers. It is caused by an acceleration of flow around the bridge foundation that accompanies a rise in water levels during floods. However this topic has a great interest of researchers in recent years but still failed to reach the desired stage, and a universal method has not been developed. Therefore laboratory experiments and field observations are widely used to understand scour mechanism around bridge abutments and piers. In recent years, mainly based on computational fluid dynamics, numerical modeling and evaluation of these data for the solution of similar problems, has become as an alternative tool. In this study, in order to investigate velocity distribution around rectangle, cylinder and trapezoidal shaped bridge abutment, three-dimensional numerical model was generated by using the FLOW 3D computer program. Modeling results were compared with experimental results in literature.

Özet

Akarsu köprüleri büyük taşkınlar esnasında genellikle hasar görmekte veya yıkılmaktadır. Hasar nedenleri genellikle taban seviyesi alçalması ve köprü açıklığındaki yerel oyulmalara bağlanmıştır. Bu konu son yıllarda araştırmacıların yoğun ilgisine sahip olmakla birlikte henüz istenilen aşamaya ulaşılamamış ve evrensel bir yöntem geliştirilememiştir. Kontrol edilebilir laboratuar koşullarında akarsu ve köprü ayakları konularında elde edilecek veriler, uygulamada karşılaşılan sorunların çözümü, hidrolik etkenlerin konu üzerindeki etkisinin anlaşılabilmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda, hesaplamalı akışkanlar dinamiği esaslarına dayanan sayısal modeller bu gibi problemlerin çözümünde ve bu verilerin değerlendirilmesinde alternatif araçlar olmaktadırlar. Bu çalışmada, dikdörtgen, silindir ve trapez geometriye sahip köprü kenar ayağı civarındaki hız dağılımını incelemek için FLOW- 3D bilgisayar programı vasıtasıyla 3 boyutlu sayısal modelleme yapılmıştır. Modelleme sonucu bulunan sayısal sonuçlar daha önce yapılmış deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.

🔖

Cite This Article

DEMİRCİ, M., KOCAMAN, S., VARLİ, B. (2012). Numerical investigation of velocity distribution around bridge abutment with different geometries. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 28 - Sayı: 3, 161–173. https://ajindex.com/articles/253590

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (20)

  1. Yanmaz, A.M., Köprü Hidroliği, Odtü Yayınları, Ankara, 2002.
  2. Süme, V., Köprü Ayakları Etrafındaki Değişimlerin Etüdü, Doktora Tezi, Karadeniz Tek. Üni. Fen.Bil.Enst., Trabzon, 1995
  3. Carstens, M.R., Similarity Laws for Localized Scour, Journal of the Hydraulics Division, ASCE, 92(HY3):13-36, 1966.
  4. Neill, C.R., Guide to Bridge Hydraulics, Roads and Transportation Association of Canada, University of Toronto Press,
  5. Toronto, Kanada, 1973.
  6. Breusers, H.N.C., Nicollet, G., ve Shen, H.W., Local Scour Araund Cylindrical Piers, Journal of the Hydraulics Research, IAHR, 15(3), 211-252, 1977.
  7. Raudkivi, A. J., ve Ettema,R., Clear Water Scour at Cylindrical Piers, Journal of Hydroulic Engineering, ASCE, 109: 338-350, 1983.
  8. Yanmaz, A. M., Time- Dependent Analysis of Clear Water Scour Araund Bridge Piers, Doktora Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi,
  9. Ankara, Türkiye, 1989.
  10. Richardson, E.V., ve Davis,S.R., Evaluating Scour at Bridge, Hydraulic Engineering Circular, No: 18, Yayın No: FHWA NHI 01-001,
  11. FHWA, US. Dept. Of Transportation, 2001.
  12. Melville, B.W., Pier and Abutment Scour: İntegrated Approach, Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 123(2), 125-136, 997. Lim, S.Y., Equilibrum Clear Water Scour Around an Abutment, Journal of Hydraulic Engineering. ASCE, 123(3): 237-243, 1997.
  13. Sturm, T. W., Abutment Scour Studies for Compound Transportation, Federal Highway Administration, ABD, 1999.
  14. U.S. Department of Richardson, E.V., ve Davis,S.R., Evaluating Scour at Bridges, Rapor No: FHWA-IP90- 017, Hydraulic Engineering Circular No:18 (HEC-18), Office of Technology Aplications, HTA-22, Federal Highway Administration, U.S. Department of Transportation, Washington D.C., ABD. 1995.
  15. Yanmaz, A. M., Dynamic Reliability in Bridge Pier Scouring, Turkish J. Eng. Env. Sci, 26, 367-375, 2002.
  16. Yücel, A., Namlı, R., Su ve Diğer Faktörlerin Köprü Ayakları Etrafındaki Bozulmalara Etkisinin Araştırılması, Doğu Anadolu Bölgesi Araştırmaları, 2007.
  17. Rajaratnam, N., Nwachukwu, B. A., Flow Near Groyne-Like Structures, J. Hydraul. Eng. Am. Soc. Civil Eng, 109: 463–480, 1983.
  18. Barbhuiya, A. K., Dey, S.,Turbulent Flow Measurement by the ADV in theVicinity of a Rectangular Cross-section Cylinder Placed at a Channel Instrumentation, 15: 221-237, 2004.
  19. Flow Measurement and Barbhuiya, A. K., Dey, S., Velocity and Turbulence at a Wing-Wall Abutment, Sadhana, 29: 35–56. 2004.
  20. Barbhuiya, A. K., Dey, S., Measurement of Turbulent Flow Field at a Vertical Semicircular Cylinder Attached to the Sidewall of a Rect