بررسی عملکرد و کارائی روش برنامه‌ریزی بیان ژن در برآورد عمق آبشستگی پایه‌های پل در بسترها‌ی با خاک چسبنده و غیر چسبنده

Abstract

پیش­بینی عمق آبشستگی پایه پل برای طراحی ایمن و اقتصادی پل ضروری است. در واقع، آبشستگی نوعی فرسایش در اطراف پایه می­باشد، که در اثر جریان­های پیچیده گردابی رخ داده و به صورت کلی باعث ایجاد یک گودال در اطراف پایه­های پل می­شود. تاکنون، تحقیقات آزمایشگاهی و صحرایی در زمینه آبشستگی اطراف پایه­های پل، منجر به ارائه روابط متعدد برای برآورد حداکثر عمق آبشستگی شده است. ولی به دلیل عدم قطعیت در عملکرد، نتایج حاصل از روابط موجود جامع و قابل قبول نمی­باشد. روش برنامه­ریزی بیان ژن (GEP) روش تکاملی نوینی است که به دلیل بالا بودن سرعت همگرایی محاسبات و دقت شبیه­سازی، در اکثر پدیده­های طبیعی می­تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق، روش GEPبرای تخمین میزان آبشستگی پایه­های پل در بستر­های با خاک چسبنده و غیر چسبنده مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه­سازی نشان دادند که برنامه­ریزی بیان ژن (GEP) در تخمین عمق آبشستگی پایه­های پل در بستر­های با خاک چسبنده و غیر چسبنده، در مقایسه با معادلات غیر خطی موجود عملکرد مؤثر و کارائی بهتری دارد. همچنین بین معادلات موجود، معادلهCSU برای بسترهای با خاک چسبنده و غیر چسبنده و معادله Hancu برای داده­های بستر با خاک چسبنده منجر به نتایج بهتری شده است. بر اساس نتایج تحلیل حساسیت، عدد فرود پایه بیشترین تأثیر را بر میزان عمق آبشستگی برای بستر با غیر چسبنده در حالت بی­بعد دارد، اما برای داده­های میدانی عمق جریان مؤثرتر است.