黏滞阻尼器在辽河大桥的应用与保养

施　磊

（辽宁省交通厅公路管理局 沈阳市 110005）

黏滞阻尼器在辽河大桥的应用与保养

施磊

（辽宁省交通厅公路管理局 沈阳市 110005）

掌握黏滞阻尼器作用与原理，对辽河大桥中黏滞阻尼器定期检查，并对阻尼器做专项的保养，以保证阻尼器充分达到减振（震）效果。

斜拉桥；黏滞阻尼器；保养

1　引言

随着中国经济建设的快速发展以及城市化进程加快，高速公路网和各种城市交通干线变得越来越重要。近年来，大跨度斜拉索桥在我国得到了迅速的发展，大跨度斜拉桥的塔、梁之间的连接方式对斜拉桥的动力和静力性能有很大的影响。目前国内外研究结果表明：采用合理设计的黏滞阻尼器连接塔和梁，可以有效减小温度变化和地震等因素对主塔的受力影响，在我国许多大跨公路桥梁、铁路桥梁、城市和高速路上高架桥梁抗震工程中广泛应用，并受到肯定。

2　滨海公路辽河特大桥概况

辽河大桥为辽宁省滨海公路上一座大型桥梁，位于营口、盘锦两市交界辽河入海口处。将盘锦和营口相连，将两市之间距离缩短为7km，缩短盘锦产业基地与盘海营高速公路之间距离16km。方便盘锦与沈大高速以及周边国、省干线公路的连接，方便辽河两岸居民的通行。缓解了305国道田庄台大桥的交通压力，确保干线公路交通运输畅通。

辽河大桥主桥采用主跨436m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，钻石型索塔，钻孔群桩基础，结构采用半漂浮体系，索塔与主梁间设置竖向支座和横向抗风支座，每个索塔设置4套纵向黏滞阻尼器；过渡墩设置竖向拉压支座和横向抗风支座，辅助墩设置竖向拉压支座。

3　黏滞阻尼器工作原理

黏滞液压阻尼器的工作原理：整个设备主要由活塞、缸体和填充液组成。活塞将缸体一分为二，在外力的作用下活塞向某一方向运动，液体受到挤压，对活塞产生于运动反向的粘滞力，同时液体从活塞头上的小孔向活塞头的另一端流去，使活塞的受力逐步减少。如果外界振动作用于阻尼器的活塞杆轴向，使活塞前后交替移动，阻尼器就可以将结构的动能最终通过活塞在粘滞液体中的往复运动转化为热量，使受控物振动衰减，多轴器、伺服攻丝机、齿轮式攻丝机、钻削动力头控制在允许的范围内（见黏滞阻尼器构造图）。当钢箱梁在车辆活载、风载、地震力等作用下沿纵桥向相对主塔运动时，会带动固定在其上的左双耳环座及左球铰座、活塞杆和活塞一起纵向左右运动，这样就迫使缸体内的阻尼介质在活塞的往复运动作用下，在左右两个腔体间来回流动，从而产生节流阻尼力和摩擦阻尼力，此阻尼力再通过右球铰座和右双耳环座传递到墩塔上，起到耗能的作用，活塞在缸体内移动速度越快，阻尼力越大。粘滞阻尼器本身没有刚度，因此不会增加结构刚度，也不会改变结构的自振周期，但会增加结构的阻尼比，起到耗能的作用，从而起到减振（震）的目的。

4　辽河大桥应用阻尼器的关键技术

4.1阻尼器技术要求

辽河大桥每个索塔设置4套纵向阻尼器，共计8套。每套阻尼器主要包括阻尼器一件、双耳环座两件及其他传感器、螺栓开口销等配件。辽河大桥的阻尼器参数见表1。

表1　滨海公路辽河大桥阻尼器参数表

4.2阻尼器的关键技术

辽河大桥所用阻尼器性能要求高，具备高速、大吨位特点，其优良的关键技术在于：阻尼介质、比例节流技术、密封技术、阻尼器测试技术。

（1）阻尼介质

阻尼介质决定阻尼器的稳定性，阻尼器运动速度的快慢会影响到阻尼介质的稳定性，阻尼器的运动速度引起的阻尼介质稳定性变化，需要对阻尼介质的分子结构进行有效的控制，确保阻尼介质的稳定，经过试验控制稳定性在10%以内。

（2）比例节流技术

辽河大桥阻尼器的加载速度范围大，符合阻尼方程F=CVɑ困难大，所以除阻尼介质因素外，阻尼器中的比例节流如间隙、小孔是另一个关键技术。

（3）密封技术

阻尼器密封技术是所有液压阻尼器长期使用性能保障的关键，主要靠密封结构来决定，密封的粘滞阻尼器需承受高速重载作用。所以对密封结构需要较强的耐磨、耐压、耐热性能，减小密封件的摩擦系数，达到良好的密封效果。

（4）阻尼器测试技术

由于大桥所用阻尼器具有高速、大行程、大吨位的特点，因此需要配备强大的阻尼器测试技术，确保阻尼器良好的质量和运行效果。

5　阻尼器的维修与保养

5.1阻尼器维护与保养原则

阻尼器维护与保养应按检查流程实施，检查后必须记录备案。在阻尼器安装或维修好运营6个月后，应对阻尼器进行检查。该过程需要检查阻尼器中橡胶防尘圈的完好性及腐蚀防腐装置的损害程度，并确保缸筒内没有液体泄漏。使用一年后应再次对阻尼器进行检查。这之后，每两年检查一次确保阻尼器处于正常工作状态。阻尼器的日常维护保养的时间和频率参考表2。

表2　阻尼器维护保养时间和频率

5.2阻尼器维护与保养方法

（1）检查阻尼器左右球铰座、左右双耳环座表面是否有油漆剥离及腐蚀情况，若发现油漆剥离及腐蚀情况，采集信息并查找原因，排除病害隐患，并将剥离和腐蚀处油漆清除，重新补漆，同时用测厚仪测量厚度并记录，补漆完毕后应作相应标记，以便后期维护检查。

（2）检查阻尼器主体未涂漆部分（不锈钢护套）表面是否清洁，如有污垢，用清洁布擦洗干净。

（3）检查销轴连接处，并给销轴与关节轴承之间加注润滑油脂，加注前应检查连接处是否清洁，若有污垢请先清理干净。目测和触摸漏油观察点是否有硅油泄漏现象。

（4）检查左右球铰座内关节轴承是否变形凸出、与销轴之间是否存在间隙并采集信息。检查锁紧螺母是否松动，必须保证锁紧螺母处于锁紧状态。

（5）测量阻尼器中心距尺寸，检查中心距尺寸是否在有效尺寸范围内。

（6）观察左右双耳环座四周焊缝是否有裂缝，必要时可用磁粉探伤仪检测。

5.3严重自然灾害后阻尼器维护与保养重点

（1）检查阻尼器本体外观是否变形、裂纹、漏油、散架等现象。

（2）检查销轴等连接件是否变形、裂纹等现象。

（3）检查左右球铰座内关节轴承是否有变形凸出和销轴之间间隙变化等现象。

（4）检查左右双耳环座四周是否有裂纹现象。

6　结论

结合辽河特大桥的实际工程特点，掌握黏滞阻尼器在大跨径斜拉桥中的作用及其工作原理，总结了阻尼器的维护保养原则与方法。对辽河大桥中黏滞阻尼器定期检查，并对阻尼器做专项的保养，能够有效地保证设计和使用需求，延长阻尼器的使用寿命。

［1］ 高跃茹，闫大伟，李楷，徐校春.浅谈塔、梁阻尼器参数的确定及阻尼器的关键技术［C］//全国桥梁学术会议论文集.北京：人民交通出版社，2013.8.

Applicaton and Maintenance of Viscous Damper in Liaohe Bridge

SHI Lei
（Bureauof General Road Administration of Liaoning Department of Communications，Shenyang 110005，China）

The role and principle of viscous damper are mastered，regular inspection on viscous damper in Liaohe Bridge is performed，and special maintenance for damper is made，so as to guarantee the damper to fully achieve the effect of vibration reduction（shock absorption）.

Cable-stayed bridge；Viscous damper；Maintenance

U442.5+5

B

1673-6052（2016）03-0030-04

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.03.010