Урт хүрээ бүхий зуухнууд нь бүс нутгуудыг холбож, хүмүүс болон бараа бүтээгдэхүүний шилжилтийг хөнгөвчлөх тээврийн дэд бүтцийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм. Ган нь онцгой харьцааны хүч чадал, сунамхай чанар, бүтцийн бүтэн байдлыг алдагдуулалгүй том зайг давах чадварыг бидэнд өгөх учраас урт хүрээ бүхий зуух барихад сонгогдох материал болсон. Энэ статей нь урт хүрээ бүхий зуухны ган бүтцэд зориулсан инженерийн зарчим, загварчлалын шинэчлэл, үйл ажиллагааны хүчин зүйлсийг судлах бөгөөд орчин үеийн тээврийн сүлжээг боловсронгуй болгоход тэдгээрийн эзэмших үүргийг онцолно.
Олон давхар хөндийн гүүр барьж буйдаа гол асуудал бол бүтэц тогтвортой байх, цахилгаан соронзон орны ачааллыг эсэргүүцэх (жишээ нь: салхи, тээврийн хэрэгсэл, газар хөдлөлт) үед хангалттай урттаар дахин дурын зайг хамрах чадвар юм. Гангийн өндөр таталтын хүч нь 1000 метрээс илүү зайг хамрах чадвартай, хөнгөн жинтэй боловч бат бөх бүтцийг бий болгох боломжийг олгодог. Ийм урт хөндийн зайд тохирох ердийн цайрлаган гүүрийн төрлүүдэд кабелтэй туслагч гүүр, вантын гүүр, болон нуман гүүрүүд орно. Кабелтэй туслагч гүүрүүд нь хавтанг дэмждэг цайрлаган пилон ба өндөр хүчтэй цайрлаган кабелуудыг ашиглан ачааллыг сууринд илүү үр дүнтэй тараадаг. Нөгөө талаас, вантын гүүрүүд нь газарт зогсох том цайрлаган гол кабелууд болон вертикаль дүүжээсүүдэд суурилдаг бөгөөд хавтанг дэмждэг бөгөөд 2000 метр эсвэл түүнээс дээш хүртэлх хөндийг боломжжуулдаг. Нуман гүүрүүд нь муруй цайрлаган нумнуудыг ашиглан ачааллыг тулгуур цэгүүд рүү шилжүүлдэг бөгөөд дунд, урт хөндийд тогтвортой байдал, сайхан дүр төрхийг санал болгодог.
Урт хүрээ бүхий цагаан тугалын гулс хийхэд материал сонгох нь чухал үзүүлэлт юм. Бүтээцэд зориулсан элементийн жинг бууруулах, салхины нөлөөгөөр үүсэх хэлбэлзлийг багасгах, хүрээний үр дүнтэй ажиллагааг сайжруулахын тулд өндөр бат бэхий бага хайлшлагат (HSLA) цагаан тугал болон маш өндөр бат бэхий (UHSS) цагаан туглыг илүү ихэвчлэн ашигладаг. Эдгээр цагаан туглууд нь 460 МПа-с дээш 1000 МПа хүртэлх уян хатан байдлын хязгаартай бөгөөд элементийн хэмжээсийг багасгаж, материалын хэрэглээг бууруулдаг. Түүнчлэн, элс шорооны хүрээ эсвэл цас хайлуулах давсуудыг ашигладаг бүс нутагт гамшигт орчинд өртөмтгий гулсын бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд Цагаарсан А/Б болон цагаан тугал зэрэг коррозидод тэсвэртэй цагаан туглыг тусгайлан зааж өгдөг. Цагаарсан цагаан туг нь хугацаа өнгөрөх тутам хамгаалах тогтоц үүсгэж, өртөөний будагны халдлагыг шаарддаггүй болгох ба үйлчилгээний шаардлагыг багасгадаг.
Салхины эсэргүүцэл нь урт даана бүхий цайр болон булангуудын төслийн чухал асуудал юм. Учир нь нарийн бүтэц нь салхинд холбогдох хэлбэлзэл, жишээ нь флаттер ба вортекс шидэх зэрэгт мэдрэг байдаг. Флаттер нь салхи ба гүүрний хавтангийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг динамик тогтворгүй байдал бөгөөд хэрэв зохих арга хэмжээ аваагүй тохиолдолд гэнэт хугарахад хүргэж болзошгүй юм. Инженерүүд гүүрний хавтангийн аэродинамикийн зан төлөвийг шинжлэх, хэлбэрээ сайжруулах, салхины эсэргүүцлийг бууруулах зорилгоор салхины онгоцны шалгалт ба тооцооллын шингэний динамик (CFD) загварчлалыг ашигладаг. Нийтлэг аэродинамик өөрчлөлтүүд бол салхины урсгалыг алдагдуулах, вортекс үүсэхийг саатуулахын тулд фэринг, ирмэгний хавтан, эсвэл слоттой хавтан нэмэх явдал юм. Түүнчлэн, тохируулсан масстай зассагч (TMD) ба идэвхтэй удирдлагын системийг суурилуулж, салхины учирсан хэлбэлзлийг шингээж, экстремал салхины нөхцөлд гүүрийг тогтвортой байлгахыг хангана.
Хөдөлгөөнт газрын хэмжээ нь их хүрээтэй цайралттай зэсний арматурын загварчлалын дизайнд онцгой чухал асуудал бөгөөд ялангуяа өндөр хөдөлгөөнт бүсэд байрлах арматуруудад чухал ач холбогдолтой. Зэсний байгалийн уян хатан чанар нь арматурыг хянах боломжтой уян бус деформацаар дамжуулан сейсмийн энерги шингээх боломжийг олгох бөгөөд ингэснээр унаж унах эрсдэлийг бууруулдаг. Зэсэн арматурын сейсмийн загварчлалын стратегиудад уян хатан холболтууд, энергийг шингээгч төхөөрөмжүүд болон тусгаарлагдсан суурьшилтыг ашиглах орно. Резинэн тулгуур эсвэл гулсах хавтанг ашиглан арматурын дээд бүтцийг доод бүтмэлээс тусгаарлах замаар сейсмийн хүчийг дээд бүтэц рүү дамжихийг бууруулдаг суурь тусгаарлалтын системүүд үр дүнтэй юм. Үүнээс гадна арматурын баганууд болон тулгуур тулгуурт момен-эсэргүүцэх хүрээ, сул татлагат хүрээ ашиглах нь хажуугийн хатуулаг, уян хатанг сайжруулж, арматурын сейсмийн ачааллыг даах чадварыг дээшлүүлдэг.
Урт хугацааны ажиллах хугацааг хангахын тулд цэвэр урт даампуудын найдвартай байдал, засвар үйлчилгээ нь маш чухал бөгөөд эдгээр нь 100 жил эсвэл түүнээс дээш хугацаагаар үйлчилдэг. Цайруурах нь цэврийн гэмтэлд хамгийн ихээр ноцох аюул бөгөөд үүнийг бууруулахын тулд олон төрлийн хамгаалалтын арга хэмжээ авдаг. Энд хамгаалагч давхаргууд (жишээ нь эпоксид болон полиуретан будаг), катодын хамгаалалтын системүүд (усанд дүрэгдсэн эсвэл хөхөөрөмтгий бүрхэгдсэн элементүүдийн хувьд) болон цайрдахад тэсвэртэй цэвэр ашиглах орно. Мөн тогтмол шалгалт, засвар үйлчилгээний хөтөлбөрүүд чухал байдаг бөгөөд үзэгдлээр шалгах, ультрасоник болон соронзон нунтаг шалгалт зэрэг эвгүй бус шалгалт (NDT) ашиглан гэмтлийг цаг алдалгүй засдаг. Жишээлбэл, Сан-Франциско хотын Алтан хаалган даамп тасралтгүй засвар үйлчилгээтэй бөгөөд дахин будах, цайруурын гэмтлийг засварлах зэрэг ажлуудыг хийж баталгаажуулалт өгдөг.
Урт хүрээ бүхий цайрдсан болотны уулзалтуудын судалгаа нь болотны бүтцийн инженерийн гавьяа, ажиллагааг харуулдаг. Япон улсын Акаси Кайкё гүүр нь 1991 метрийн гол далайг даван гарах хамгийн урт дүүжин гүүр бөгөөд гол кабел ба хөлөнгийнх нь төмрийг хүчтэй болотоор хийснээр маш их салхины хурд, газар хөдлөлтийг тэсвэрлэх чадвартай болсон. Францын Мийоф виадук нь 342 метрийн гол далайг давах кабел татлагат гүүр бөгөөд болотны хөлөнгийг болон тулгуур баганыг ашигласан бөгөөд онцгой бүтцийн үр дүнтэй байдлыг, цаашлаад гоо зүйн хувьд илүү сайн харагддаг. Гонконг-Чжухай-Макаогийн гүүр нь дэлхийн хамгийн урт далай дээгүүр гарах гүүрүүдийн нэг бөгөөд болотны хайрцаг хоолой, кабел татлагат хэсгүүдийг агуулсан бөгөөд нарийн төвөгтэй гүүрийн төслүүдэд болотны олон талт чадварыг харуулдаг.
Эцэст нь, цайрсан бүтээцүүд урт хөндийн гүүрийн инженерчлэлийг шинэчилсэн бөгөөд илүү урт, хүчтэй, үргэлжлэх чадвартай гүүр барьж байна. Дэвшилтэт материалыг ашиглах, аэродинамик дизайн, газар хөдлөлтийн эсэргүүцэл, идэвхтэй засвар үйлчилгээний арга замуудыг ашиглан инженерчид олон нийтийн тээврийн шаардлагыг хангаж, аюулгүй байдлыг хангаж, тэлхүүр чиглэлээр үйлчлэх урт хөндийн цайрсан гүүрүүдийг бий болгож чаддаг. Тээврийн дэд бүтцийн сүлжээ өргөжин хөгжиж байгаа тусам цайрсан ган нь урт хөндийн гүүрний сонголтын материал байх бөгөөд дизайн, барилгын арга техникийн шинэчлэлтийг ирээдүйн жилүүдэд ч мөн чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.
EN
