Validation of some bridge pier scour formulae and models using field data التحقق من دقة بعض المعادلات والنماذج المستخدمة في حساب الحت الموقعي لدعامات الجسور باستخدام معطيات موقعية

Abstract

Estimation of maximum local scour at the pier site is necessary for safety and economy of the designed bridge Numerous formulae are available for predicting maximum local scour depth at the pier site Almost all of these formulae were developed based on laboratory data Validation of these formulae using field data is necessary to recommend the formulae with a reasonable estimation In this study four formulae were selected for validation process using field data recorded from bridges subjected to scour in Pakistan Canada and India and the data obtained from Qadar [7] The selected formulae which were used for validation process had been proposed by Colorado State University (CSU) Melville and Sutherland Jain and Fisher and Lauren and Toch Three statistical tests were carried out to determine the formulae equation with minimum prediction errors They were mean absolute error (MAE) root mean square error (RMSE) and Theil’s Coefficient (TC) The statistical tests showed that error in the prediction of maximum local scour depth using CSU formula was minimum compared to the errors in the prediction of the other three formulae For CSU formula the computed values of MAE RMSE and TC were found to be 011 093 and 124 respectively

إن تقدير أكبر حت موقعي عند دعامات الجسور مهم لسلامة اقتصادية الجسور عند التصميم استخدمت معادلات كثيرة لتقدير الحت الموقعي عند موقع الجسور، لكن معظم هذه المعادلات تم التوصل إليها باستخدام معادلات مختبرية وعليه فإن التحقق من دقة هذة المعادلات باستخدام معطيات موقعية مهم لاقتراح معادلات ذات دقة مقبولة تم في الدراسة الحالية اختيار أربع معادلات لغرض التحقق من دقتها باستخدام معطيات موقعية تم جمعها من جسور تعرضت للحت وتقع في كل من باكستان وكندا والهند، وإن هذه المعطيات تم اقتباسها من دراسة منشورة بواسطة Qadar عام 1981م إن معادلات الحت الموقعي الأربعة التي استخدمت في هذه الدراسة مقترحة بواسطة جامعة ولاية Colorado والباحثان Melville وSoutherland، والباحثان Jain وFisher، والباحثان Lauren وToch استخدمت ثلاث اختبارات إحصائية لإيجاد المعادلة التي تعطي أقل خطأ في تقدير الحت الموقعي عند الدعامات، والاختبارات الإحصائية المستخدمة هي معدل الخطأ المطل (MAE)، وجذر معدل تربيع الخطأ (RMSE)، ومعامل (TC)Theil بينت هذه الدراسات أن الخطأ في تقدير الحت الموضعي كان قليلا عند استخدام معادلة جامعة ولاية Colorado مقارنة مع بقية المعادلات الأخرى، وإن قيم كل من(MAE) و(RMSE) و(TC) كانت 011 و093 و124 على التوالي