武汉长江二桥粘性剪切型阻尼器 通讯员供图
□楚天都市报极目新闻记者 叶嵘 通讯员 白红丽 柴小鹏
(资料图片)
汽车减震器、运动鞋气垫、洗衣机防震垫……这些日常生活中的“缓冲神器”,运用了“以柔克刚”的工程智慧。然而,对于横跨江河山川的大型斜拉桥,其如同“琴弦”般敏感的斜拉索面临的挑战远非如此简单。地震、强风、密集车流引发的剧烈震动,都可能导致斜拉索疲劳甚至断裂,危及桥梁安全。此时,阻尼器便化身为“桥梁的防抖云台”,通过消耗振动能量守护安全。桥梁阻尼器需应对极端环境和长期考验,其复杂性和耗能能力远超日常器物。
多年技术积淀构建斜拉索阻尼器家族
近日,由中铁大桥科学研究院有限公司(简称“桥科院”)主编、中国公路学会发布的团体标准《斜拉索外置式杠杆质量阻尼器》(T/CHTS20057-2025)正式实施。这是桥科院首个自主研发产品的专项技术规范,标志着其在抗振减灾领域的技术标准化取得重大突破。该标准的出台,为行业提供了统一的技术和质量标杆,将有力推动LMD技术的规范化应用与发展。
作为国内斜拉索减振技术先行者,桥科院深耕多年,构建了业界领先、产品谱系齐全的斜拉索阻尼器家族。从经典的粘性剪切型阻尼器、油阻尼器、磁流变阻尼器,到高效的杠杆质量阻尼器(LMD),能为不同跨度、不同需求的斜拉桥提供全方位、定制化减振解决方案。其创新产品已在百余座重点桥梁工程成功应用。
从武汉长江二桥到港珠澳大桥的技术进化
我国现在桥梁的建设向着大跨度、大载重迈进,斜拉桥的跨度由数百米增至千米以上,斜拉索的长度和重量也越来越大,其振动形式也越加复杂,LMD技术的卓越性能已在众多重大工程中得到充分验证。
早在2004年,武汉长江二桥就应用了桥科院自主研发的粘性剪切型阻尼器,运营20余年仍效果显著。针对嘉绍大桥主航道桥多重索面结构,为了有效抑制斜拉索可能发生的风振、风雨振及尾流驰振等大幅振动,全桥采用创新的倒置式双出杆油阻尼器,有效解决了油液渗漏难题,抑制了风振、风雨振等大幅振动,运营十余年效果良好。
港珠澳大桥青州航道桥主跨为458米,该桥地处伶仃洋海域,现场风环境条件非常复杂,极易引起斜拉索产生多种形式的风致震动。面对复杂海洋风环境,桥科院研发了永磁可调式磁流变阻尼器,全桥共安装112套,其性能稳定、调节范围广、耐久性好,成功控制了多种风致振动。
这些案例见证了我国从依赖进口到技术自主的跨越。
针对大跨度桥梁超长索减振需求,桥科院自主研发的杠杆质量阻尼器(LMD)展现出显著优势。它利用杠杆放大及附加质量的惯性力,综合多种阻尼方式实现高效振动控制。LMD技术持续迭代——从单一面内控制发展到面内、面外协同控制,并不断向紧凑化、轻量化改进,减振效果持续提升。目前技术已从第一代发展至第六代,成功应用于常泰长江大桥、沪苏通长江公铁大桥等国家重点工程。自2009年始,国内新建800米以上斜拉桥均采用杠杆质量阻尼器产品,有效保障了桥梁安全与稳定,获得了业主高度认可。
《斜拉索外置式杠杆质量阻尼器》团体标准的实施,不仅是桥科院技术标准化的里程碑,更是应对我国斜拉桥跨度不断突破(迈向千米级)、斜拉索振动形式日益复杂的必然要求。标准化的技术规范将为行业提供统一的设计、制造和应用依据。
从长江之畔到伶仃洋上,中国桥梁的每一次振动控制突破,都凝聚着科技创新的力量。此次团体标准的发布,将规范LMD技术应用,促进行业高质量发展。桥科院表示,未来将加大研发投入,推动“产学研用”深度融合,持续助力我国从“桥梁大国”迈向“桥梁强国”。
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