日本名港跨海大橋是一個(gè)世界級(jí)的跨海斜拉橋群，自西向東分別包括名港西大橋、名港中央大橋和名港東大橋，統(tǒng)稱(chēng)名港跨海大橋。該橋連接名古屋港和周邊幾座城市，是日本一條重要陸路交通大動(dòng)脈。名古屋港是日本最大也是最繁忙的國(guó)際貿(mào)易港口之一，陸上交通的通暢對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。日本名古屋跨海大橋于1998年建成通車(chē)，是當(dāng)時(shí)世界上為數(shù)不多的特大跨徑斜拉橋。

　　大橋在設(shè)計(jì)階段采用了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的工程技術(shù)和最新的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，后來(lái)因?yàn)?995年神戶(hù)大地震的發(fā)生，日本政府提高了所有抗震設(shè)計(jì)要求并修訂了抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，因此日本當(dāng)局也相應(yīng)提高了名港跨海大橋的抗震要求。由于大橋是當(dāng)?shù)刂匾幕A(chǔ)設(shè)施，也是重要的東西交通線(xiàn)，所以大橋管養(yǎng)部門(mén)決定對(duì)其進(jìn)行抗震設(shè)備升級(jí)改造。

　　名港跨海大橋東、中、西三部分目前正處于不同的加固改造階段。名港東大橋的改造升級(jí)正處于概念設(shè)計(jì)階段；名港西大橋的維修加固工程已經(jīng)完成，其中就包括最大黏滯阻尼器的更換。名港中央大橋的維修加固方案目前已經(jīng)確定，預(yù)計(jì)其黏滯阻尼器維修加固規(guī)模將超越名港西大橋，成為日本最大的阻尼器加固工程。

　　最具成本效益的解決方案

　　名港西大橋全長(zhǎng)758米，是一座三跨斜拉橋，1985年建成通車(chē)。大橋管養(yǎng)部門(mén)根據(jù)神戶(hù)大地震后的地震設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)大橋原始結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震評(píng)估，并強(qiáng)調(diào)在某些特定位置，大橋結(jié)構(gòu)極易受到地震所帶來(lái)的破壞。評(píng)估結(jié)果表明，在強(qiáng)地震作用下，梁的縱向位移過(guò)大，將會(huì)引起相鄰高架橋?qū)χ行牧后w的沖擊。另外，大梁鋼構(gòu)件的應(yīng)力和橋墩末端的剪力，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其承載力極限。以上結(jié)果表明，大橋的抗震改造已經(jīng)迫在眉睫。但由于橋梁位置的特殊性，大橋管養(yǎng)部門(mén)不能對(duì)梁體和橋塔進(jìn)行大規(guī)模加固施工，因此如何找到一個(gè)最具成本效益的解決方案，成為懸在養(yǎng)護(hù)人員頭上的達(dá)摩克利斯之劍。

　　最終，大橋管養(yǎng)部門(mén)發(fā)現(xiàn)，安裝減隔震支座和黏滯阻尼器是一個(gè)非常有效的解決方案。支座和阻尼器可以吸收地震能量并降低鋼構(gòu)件所受沖擊，控制地震對(duì)橋體所帶來(lái)的傷害，減少橋塔在屈曲點(diǎn)以下的局部應(yīng)力，最小化主梁加勁施工，大幅降低主梁的縱向位移，避免相鄰結(jié)構(gòu)件的相互沖擊。同時(shí)，養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)還對(duì)名港西大橋原有的減隔震支座，以及連接橋面和下部結(jié)構(gòu)的橫向、縱向黏滯阻尼器（其主要作用是在橋墩間分配水平慣性力并吸收地震能量）進(jìn)行了更換。

　　大型阻尼器的挑戰(zhàn)

　　黏滯阻尼器是一種將黏滯流體推入節(jié)流孔并產(chǎn)生節(jié)流阻力的液壓裝置，這種裝置可以吸收和消散地震能量。名港西大橋抗震規(guī)范對(duì)所安裝的縱向黏性阻尼器，最大沖程要求是±650mm，最大響應(yīng)速度是3.2m/s。一般情況下，日本最大阻尼沖程要求是±350mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于以上標(biāo)準(zhǔn)；阻尼器性能的評(píng)估通常也是在最大響應(yīng)速度 1.5m/s 的情況下進(jìn)行。因此，對(duì)應(yīng)用在該大橋中的大型阻尼器進(jìn)行設(shè)計(jì)、測(cè)試和制造也是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。承擔(dān)名港西大橋阻尼器生產(chǎn)、制造任務(wù)的公司是日本川金株式會(huì)社（Kawakin Core-Tech），為了確認(rèn)較大沖程和較大響應(yīng)速度對(duì)阻尼器性能所帶來(lái)的影響，該公司對(duì)所產(chǎn)阻尼器進(jìn)行了大量的測(cè)試和評(píng)估。

　　他們首先對(duì)小直徑節(jié)流孔阻尼器樣品進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)響應(yīng)速度達(dá)到 3.2m/s時(shí)，由于速度過(guò)快，日本現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足測(cè)試要求，無(wú)法對(duì)阻尼器進(jìn)行測(cè)試。因此，技術(shù)人員為了重新創(chuàng)造流動(dòng)條件，不得不對(duì)節(jié)流孔進(jìn)行了縮小。

　　測(cè)試結(jié)果證實(shí)，抗震設(shè)計(jì)規(guī)定的流速范圍內(nèi)獲得的阻尼力和設(shè)計(jì)值相差不超過(guò)±10%。于是，川金株式會(huì)社又制作了另外一個(gè)測(cè)試樣品，該試樣的阻尼套筒匹配了沖程為±650mm的阻尼器。最后的動(dòng)力學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示，阻尼腔周?chē)叽绲淖兓](méi)有改變其響應(yīng)速度，將可能導(dǎo)致桿件撓度偏轉(zhuǎn)或影響流體的壓力變化。

　　名港西大橋的抗震改造是一項(xiàng)重大的工程挑戰(zhàn)，具有劃時(shí)代的意義，需要聯(lián)合日本最杰出的工程、施工和制造公司通力合作才能完成。在這次改造工程中，他們將首次采用日本建造史上最尖端的抗震設(shè)備。正在進(jìn)行的名港中央大橋抗震改造工程，其施工難度和所面臨的挑戰(zhàn)有望或者超越名港西大橋。同時(shí)，這一重大基礎(chǔ)設(shè)施工程的維修改造也是日本令和年間最重要的任務(wù)之一，從此拉開(kāi)了日本養(yǎng)護(hù)新時(shí)代的到來(lái)。