स्टील ट्रस पुलों में पतन के खिलाफ ‘गुप्त’ बचाव होता है

स्टील ट्रस ब्रिज 19 वीं शताब्दी के अंत से परिवहन नेटवर्क की रीढ़ है। वे इंटरकनेक्टेड स्टील बार से बनाए गए हैं और वे लंबी दूरी तय कर सकते हैं और भारी भार ले सकते हैं, जिससे उन्हें रेलवे और राजमार्गों के लिए आदर्श प्रदान किया जा सकता है। भारत में पाम्बन, हावड़ा और साराघाट पुल कुछ प्रसिद्ध उदाहरण हैं।

इनमें से कई पुल आज उपयोग में हैं और अक्सर ट्रैफ़िक को अधिक से अधिक ले जाते हैं, क्योंकि वे डिज़ाइन किए गए थे। वे बाढ़ और तूफान जैसे अधिक तीव्र प्राकृतिक खतरों, पर्यावरणीय परिवर्तन के कारण भौतिक संक्षारण की तेजी से दर, और सेवा की एक सदी के सरल पहनने के लिए भी उजागर हैं।

जब ट्रस ब्रिज का एक हिस्सा विफल हो जाता है, तो पूरी संरचना अचानक और विनाशकारी रूप से ढह सकती है। इस तरह के पतन से मानव त्रासदियों के साथ -साथ आर्थिक झटके भी लगते हैं, क्योंकि एक व्यस्त पुल को बंद करने से एक दिन में करोड़ रुपये का खर्च हो सकता है। इंजीनियर इन पुलों के प्राथमिक प्रतिरोध को अच्छी तरह से समझते हैं: जिस तरह से बरकरार भाग सामान्य ट्रैफ़िक लोड ले जाते हैं। लेकिन वे कम स्पष्ट हो गए हैं कि एक घटक के टूटने के बाद कुछ पुल क्यों जीवित रहते हैं जबकि अन्य जल्दी गिर जाते हैं।

में एक अध्ययन प्रकृति 3 सितंबर को, स्पेन के शोधकर्ताओं द्वारा, ने खुलासा किया है कि क्यों।

टीम ने एक सामान्य रेलवे डिजाइन के आधार पर प्रयोगशाला में एक स्केल-डाउन स्टील ट्रस पुल का निर्माण किया, जिसे प्रैट ट्रस कहा जाता है। फिर उन्होंने अचानक विफलता की नकल करने के लिए विशिष्ट घटकों, जैसे कि कॉर्ड और बीम जैसे विशिष्ट घटकों के माध्यम से काटकर क्षति का अनुकरण किया। प्रत्येक परिदृश्य में, सेंसर ने दर्ज किया कि संरचना ने कैसे प्रतिक्रिया दी। टीम ने उन्नत कंप्यूटर मॉडल भी बनाए जो बरकरार और क्षतिग्रस्त दोनों राज्यों को पुन: पेश करते हैं, जिससे उन्हें 200 से अधिक विभिन्न क्षति परिदृश्यों का अनुकरण करने की अनुमति मिली।

प्रयोगों में छह मौलिक माध्यमिक प्रतिरोध तंत्रों का पता चला जो एक मुख्य घटक विफल होने पर सक्रिय हो गए: पैनल विकृतियां, पूरी संरचना की मरोड़, हिंगेड रोटेशन, आउट-ऑफ-प्लेन झुकने, आस-पास के सदस्यों द्वारा सरल ब्रिजिंग, और अनियैक्सियल झुकने। एक स्पाइडर वेब की तरह, एक धागे के नुकसान के लिए, इनमें से प्रत्येक तंत्र ने वैकल्पिक रास्तों के माध्यम से लोड को फिर से शुरू किया, जिससे तत्काल पतन को रोका जा सके। कौन सा तंत्र हावी था, यह निर्भर करता था कि कौन सा हिस्सा विफल रहा। उदाहरण के लिए, एक विकर्ण को खोने से मुख्य रूप से पैनल की विकृतियों को ट्रिगर किया जाता है, जबकि एक कॉर्ड में वैश्विक मरोड़ और रोटेशन शामिल होता है।

क्षतिग्रस्त होने पर भी, पुल का नमूना आश्चर्यजनक रूप से मजबूत था। यह ढहने से पहले मानक ऑपरेटिंग स्तरों की तुलना में 3x अधिक भार का सामना कर सकता है। मूल घटक की भूमिका के आधार पर विफलताओं ने अलग -अलग प्रचार किया। उदाहरण के लिए, अपर कॉर्ड्स की तरह संपीड़न को बनाए रखने वाले सदस्य, भंगुर विफलताओं का नेतृत्व करते हैं, जबकि लोअर कॉर्ड जैसे तनाव-असर वाले सदस्यों ने अधिक क्रमिक और नमनीय विफलताओं का नेतृत्व किया। सभी मामलों में, हालांकि, पुल केवल संरचना के माध्यम से फैलने वाली बकलिंग विफलताओं के एक झरने के बाद ढह गया।

ये अंतर्दृष्टि इंजीनियरिंग अभ्यास के लिए नए दरवाजे खोलती हैं। जिस तरह माध्यमिक तंत्र को समझने के बाद दुनिया भर में बिल्डिंग डिज़ाइन को फिर से तैयार किया जाता है, उसी ज्ञान का उपयोग सुरक्षित इंजीनियरिंग को निर्देशित करने के लिए किया जा सकता है। नए पुलों के लिए, इंजीनियर माध्यमिक प्रतिरोध तंत्र को बोल्ट करने के लिए डिजाइन को परिष्कृत कर सकते हैं। मौजूदा संरचनाओं में, निरीक्षण और रेट्रोफिट्स महत्वपूर्ण क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं जो इन ‘गुप्त’ बचावों को सक्रिय करने में मदद करते हैं। अध्ययन भी दुर्घटनाओं, प्रकृति आपदाओं और समय के परीक्षण के लिए पुलों को अधिक लचीला बनाने के लिए एक रोडमैप प्रदान करता है।