উন্নত সিসমিক টেক ব্রিজ ভূমিকম্প প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়

ভূমিকম্পের ঢেউ আঘাত হানলে, সেতুগুলি—যেগুলি গুরুত্বপূর্ণ পরিবহন লাইফলাইন—আর আঘাতের বিরুদ্ধে অনমনীয়ভাবে দাঁড়িয়ে থাকে না। পরিবর্তে, তারা “শ্বাস নেয়”, ভূমিকম্পের শক্তিকে নিরাপদে বিলীন করার জন্য অত্যাধুনিক সিসমিক আইসোলেশন এবং ড্যাম্পিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে। এটি আধুনিক সেতু ভূমিকম্প প্রকৌশলের সারমর্মকে উপস্থাপন করে।

এই নিবন্ধটি সেতু প্রকৌশলে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত সিসমিক আইসোলেশন এবং ড্যাম্পিং কৌশলগুলি নিয়ে আলোচনা করে, বিভিন্ন সিসমিক সুরক্ষা উপাদানগুলির নীতি, নকশা পদ্ধতি এবং বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলির বিস্তারিত বিবরণ দেয়।

ভূমিকম্পের সময় কাঠামোগত অখণ্ডতা এবং কার্যকারিতা বজায় রাখা এবং হতাহত ও অর্থনৈতিক ক্ষতি কমানো সেতু ভূমিকম্প ডিজাইনের প্রাথমিক উদ্দেশ্য। ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলি ভূমিকম্পের শক্তি প্রতিরোধের জন্য কাঠামোগত শক্তি এবং নমনীয়তা বাড়ানোর উপর নির্ভর করত। যাইহোক, এর ফলে প্রায়শই ভারী কাঠামো তৈরি হত যা শক্তিশালী ভূমিকম্পের সময়ও গুরুতর ক্ষতির শিকার হতে পারত।

সমসাময়িক ভূমিকম্প ডিজাইন দর্শন “ভূমিকম্প প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ”-এর দিকে স্থানান্তরিত হয়েছে, যা সিসমিক প্রভাবগুলি সক্রিয়ভাবে হ্রাস করার জন্য আইসোলেশন এবং ড্যাম্পিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে। আইসোলেশন কৌশলগুলি একটি সেতুর স্বাভাবিক কম্পনকালকে প্রসারিত করে কাজ করে, এটিকে ভূমিকম্পের ঢেউগুলির প্রধান পর্যায় থেকে দূরে সরিয়ে দেয়, যার ফলে শক্তি সংক্রমণ হ্রাস পায়। ড্যাম্পিং প্রযুক্তিগুলি ভূমিকম্পের শক্তিকে বিলীন করে, কম্পনের বিস্তার কমায়।

সিসমিক আইসোলেশন একটি কার্যকর ভূমিকম্প সুরক্ষা কৌশল, যা মূলত সুপারস্ট্রাকচার এবং সাবস্ট্রাকচারের মধ্যে আইসোলেশন ডিভাইস স্থাপন করে একটি সেতুর গতিশীল বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে। এই ডিভাইসগুলি সাধারণত তিনটি প্রধান কাজ করে:

• পিরিয়ড দীর্ঘকরণ: ভূমিকম্পের শক্তি সংক্রমণ কমাতে সেতুর স্বাভাবিক কম্পনকালকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করা
• ফোর্স হ্রাস: পিরিয়ড প্রসারণের মাধ্যমে ভূমিকম্পের শক্তি হ্রাস করা, যার ফলে কাঠামোগত উপাদানগুলির চাপ কমে
• শক্তি বিলোপ: কিছু আইসোলেটর অতিরিক্তভাবে ভূমিকম্পের শক্তি শোষণ করে, আরও কম্পন হ্রাস করে

নিম্ন-ড্যাম্পিং রাবার বিয়ারিং (LDRB): পর্যায়ক্রমিক রাবার এবং ইস্পাত স্তর সমন্বিত সাধারণ আইসোলেটর। রাবারের স্থিতিস্থাপক বিকৃতি ক্ষমতা কম্পনকালকে প্রসারিত করে, যদিও তুলনামূলকভাবে কম ড্যাম্পিং সহ (২%-৫%)।

উচ্চ-ড্যাম্পিং রাবার বিয়ারিং (HDRB): ড্যাম্পিং ক্ষমতা উন্নত করতে বিশেষ অ্যাডিটিভ যুক্ত করে LDRB-এর উন্নত সংস্করণ (১০%-২০%)।

লিড-রাবার বিয়ারিং (LRB): একটি কেন্দ্রীয় লিড কোর সহ LDRB যা প্লাস্টিক বিকৃতির মাধ্যমে চমৎকার শক্তি বিলোপ প্রদান করে (২০%-৩০% ড্যাম্পিং)।

ফ্রিকশন পেন্ডুলাম বিয়ারিং (FPS): বৃহৎ স্থানচ্যুতিগুলি সমন্বিত করার সময় শক্তি বিলোপের জন্য গোলাকার পৃষ্ঠের উপর ঘর্ষণ স্লাইডিং ব্যবহার করে।

কার্যকর আইসোলেশন ডিজাইনের মধ্যে কম্পনকালকে সর্বোত্তমভাবে প্রসারিত করতে এবং শক্তি সংক্রমণ কমাতে ডিভাইসের প্যারামিটারগুলি সাবধানে নির্বাচন করা জড়িত। ডিজাইন প্রক্রিয়ায় সাধারণত নিম্নলিখিত বিষয়গুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে:

1. আঞ্চলিক ভূমিকম্প কার্যকলাপের উপর ভিত্তি করে ডিজাইন গ্রাউন্ড মোশন নির্ধারণ করা
2. গতিশীল বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণের জন্য ফাইনাইট এলিমেন্ট মডেল তৈরি করা
3. উপযুক্ত আইসোলেশন ডিভাইস নির্বাচন করা
4. আইসোলেশন পারফরম্যান্স বিশ্লেষণ পরিচালনা করা
5. সর্বাধিক কার্যকারিতার জন্য ডিভাইসের প্যারামিটারগুলি অপটিমাইজ করা

ড্যাম্পিং কৌশলগুলি বিশেষায়িত ডিভাইসের মাধ্যমে ভূমিকম্পের শক্তি বিলোপ করে কাঠামোগত কম্পন কমায়, যার ফলে স্থানচ্যুতি এবং চাপ হ্রাস পায়।

ফ্লুইড ভিসকাস ড্যাম্পার (FVD): বৃহৎ স্থানচ্যুতি পরিসরের মধ্যে শক্তি শোষণ করতে পিস্টন-সিলিন্ডার মেকানিজমের মধ্যে ফ্লুইড রেজিস্ট্যান্স ব্যবহার করে।

ফ্রিকশন ড্যাম্পার (FD): পৃষ্ঠের মধ্যে নিয়ন্ত্রিত স্লাইডিংয়ের মাধ্যমে শক্তি-বিলোপকারী ঘর্ষণ তৈরি করে।

ম্যাগনেটরহোলজিক্যাল ড্যাম্পার (MRD): স্মার্ট ফ্লুইড ব্যবহার করে যা চৌম্বক ক্ষেত্রের অধীনে সান্দ্রতা পরিবর্তন করে, যা রিয়েল-টাইম ড্যাম্পিং সমন্বয় করতে দেয়।

কার্যকর ড্যাম্পিং ডিজাইনের জন্য উপযুক্ত ডিভাইস নির্বাচন এবং প্যারামিটার অপটিমাইজেশন প্রয়োজন:

1. ভূমিকম্পের ঝুঁকির মূল্যায়ন
2. কাঠামোগত মডেলিং এবং বিশ্লেষণ
3. ডিভাইস নির্বাচন এবং বাস্তবায়ন
4. কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন এবং অপটিমাইজেশন

আইসোলেশন এবং ড্যাম্পিং প্রযুক্তি বিশ্বব্যাপী সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে:

• সান ফ্রান্সিসকো-ওকল্যান্ড বে ব্রিজ (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র) LRB এবং FVD ব্যবহার করে
• জাপানের আকাশী কাইকিয়ো ব্রিজ FPS এবং FVD সিস্টেম ব্যবহার করে
• চীনের রুনিয়াং ইয়াংসি নদী ব্রিজ HDRB এবং FVD ব্যবহার করে

যেহেতু সিসমিক সুরক্ষা প্রযুক্তি উন্নত হচ্ছে, তাই স্মার্ট ম্যাটেরিয়াল ড্যাম্পার এবং অভিযোজিত আইসোলেশন সিস্টেমের মতো নতুন উদ্ভাবনগুলি উন্নত কর্মক্ষমতার প্রতিশ্রুতি দেয়। অন্যান্য সিসমিক কৌশলগুলির সাথে আইসোলেশন এবং ড্যাম্পিং একত্রিত করা সম্ভবত আরও ব্যাপক সুরক্ষা ব্যবস্থা তৈরি করবে, যা ক্রমবর্ধমান গুরুতর সিসমিক চ্যালেঞ্জের বিরুদ্ধে সেতুর স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করবে।