Nature-Inspired Bridge Scour Countermeasures: Streamlining and Biocementation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Bridge scour has long been identified as the major cause of bridge failures. Bridge scour refers to the loss of sediment around bridge foundations, and it occurs when the erosive force from the flow exceeds the resistance from the soil. This article presents an experimental study on the effectiveness of two nature-inspired countermeasures for scour control and prevention, namely, streamlining and biocementation. On one hand, inspired by the streamlined form of the boxfish and the blue shark, this study introduced streamlining features (i.e., sloped nose and concaved sidewalls) for bridge piers in order to reduce the erosive forces in the vicinity of the piers. On the other hand, inspired by the natural process of microbial-induced carbonate precipitation (MICP) in soil, a polymer-modified MICP method is developed to “cement” the coarse-grained sand in order to increase the erosion resistance. Accordingly, two series of experimental tests were conducted to evaluate the performance of these two countermeasures: (1) based on the numerical results of a pier streamlining optimization study, four small-scale pier models with different streamlining levels were constructed using 3D printing techniques, and flume tests were conducted to characterize the scour process around these models; (2) Ottawa graded sand treated via the polymer-modified MCIP method was tested in the flume to investigate its effectiveness on bridge scour control. The experimental results revealed that both streamlining and biocementation could significantly reduce or even fully prevent the scour around the model bridge piers under the laboratory testing conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».