
制图:职文胜

汪正兴。
通讯员吕江 摄

扫码看桥梁定风丹。
【研发者说】
讲述人:中铁大桥科学研究院有限公司副调研员、正高级工程师汪正兴
黄茅海大桥如银蛇静卧珠江口西部海域,作为国家重大工程的一部分,它连接起珠海和江门交通已有月余。
在台风发生频率极高、历史上多次平均风力达12级以上的海域,建成全球跨径最大的三塔斜拉公路桥,这座桥必得有身怀“定风丹”般的定力,即使面对再罕见的风浪灾害也能安然无恙。
要使其有这般定力,我们的基本思路是:不外求反求诸己,让大桥以柔克刚,用柔和力对抗外来的强力。由此,我们在黄茅海大桥桥塔和主梁之间的12个关节处安装上特制的器件,这些器件虽然重达3吨,但都能伸缩有度,与桥体节节相连相通后,使整个大桥的筋骨都变得足够柔韧,能与罕见的台风打太极。
这个器件学名叫“黏滞流体阻尼器”,我们团队已经研制它30年,研发出了多种产品。总体上说,它就是个管状活塞,捣杆在装满黏稠“阻尼液”的管内要紧不慢地单调往复。把它们安上桥梁,再大的台风都会感到没辙,台风对桥梁的每一轮猛力打击都会被这器件的慢脾气化解,最终被这种“要紧不慢”消耗殆尽。当然,黄茅海大桥所处海域特殊,风浪挑战更大,我们特制的阻尼器采用了耐腐蚀材料和很多航空航天领域的新技术,让桥梁柔韧伸缩打太极的功力更强。根据工程设计,黄茅海大桥阻尼器能有效应对每秒超50米的风速,也就是说它可承受12级以上台风的冲击。
由于黄茅海大桥体形特殊,跨径达2×720米,如何让这些桥塔、主梁在大风大浪中不发生位移是个大难题。我们特制的阻尼器还兼具了极限限位功能,在阻尼器拉伸、压缩极限处装上含有高分子吸能材料装置,吸收、消化、释放、缓冲外力给主梁的巨大冲击,进而实现限制和控制主梁位移。也就是说,黄茅海大桥面对风浪不仅能灵活游移斗争,也能站稳桩子坚守住底线。
【大众点评】
讲述人:广东交通集团黄茅海跨海通道管理中心总工沈大为
2024年12月11日,黄茅海跨海通道正式通车运行,这是继港珠澳大桥、深中通道之后大湾区又一跨海通道重大工程。黄茅海大桥和高栏港大桥是黄茅海跨海通道的重要桥梁,其特殊结构对抗风减震抑振确保桥梁安全提出了很高的要求。
中铁大桥科学研究院有限公司(以下简称“桥科院”)为黄茅海大桥专门研制了12套大吨位特制阻尼器。这些特制阻尼器在常规黏滞阻尼器的基础上,增加了极限限位功能,对一般风振、车振起到良好的阻尼效果,在遇到罕见的台风等自然灾害时能防止主梁的极限变位,保障桥梁结构安全。
有了这些特制阻尼器,黄茅海大桥也更加坚固和牢靠,遇到强烈台风,桥梁能纹丝不动。原来这边靠海的桥梁没有安装这种阻尼器,每当强台风来临,行驶在桥上的车辆都能感受到桥梁的晃动,紧张得要命,如今再也不会出现这种现象了。
高栏港大桥受太平洋西海岸热带海洋气候影响,风环境复杂,台风频发,斜拉索在外界风环境刺激下极易引起振动。为抑制高栏港大桥斜拉索振动,桥科院针对性地研发安装了斜拉索外置阻尼器,斜拉索振动得到有效抑制,保障了大桥结构安全。
(整理:长江日报记者汪文汉 通讯员白红丽 黄奕萌 吕江)