日本名港跨海大橋是一個世界級的跨海斜拉橋群，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脈。名古屋港是日本最大也是最繁忙的國際貿(mào)易港口之一，陸上交通的通暢對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要。日本名古屋跨海大橋于1998年建成通車，是當(dāng)時世界上為數(shù)不多的特大跨徑斜拉橋。

　　大橋在設(shè)計階段采用了當(dāng)時最先進的工程技術(shù)和最新的抗震設(shè)計規(guī)范，后來因為1995年神戶大地震的發(fā)生，日本政府提高了所有抗震設(shè)計要求并修訂了抗震設(shè)計規(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，所以大橋管養(yǎng)部門決定對其進行抗震設(shè)備升級改造。

　　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正處于概念設(shè)計階段；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758米，是一座三跨斜拉橋，1985年建成通車。大橋管養(yǎng)部門根據(jù)神戶大地震后的地震設(shè)計規(guī)范，對大橋原始結(jié)構(gòu)進行了地震評估，并強調(diào)在某些特定位置，大橋結(jié)構(gòu)極易受到地震所帶來的破壞。評估結(jié)果表明，在強地震作用下，梁的縱向位移過大，將會引起相鄰高架橋?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，都遠遠超過了其承載力極限。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)部門不能對梁體和橋塔進行大規(guī)模加固施工，因此如何找到一個最具成本效益的解決方案，成為懸在養(yǎng)護人員頭上的達摩克利斯之劍。

　　最終，大橋管養(yǎng)部門發(fā)現(xiàn)，安裝減隔震支座和黏滯阻尼器是一個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，控制地震對橋體所帶來的傷害，減少橋塔在屈曲點以下的局部應(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，養(yǎng)護管理部門還對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，遠遠低于以上標準；阻尼器性能的評估通常也是在最大響應(yīng)速度 1.5m/s 的情況下進行。因此，對應(yīng)用在該大橋中的大型阻尼器進行設(shè)計、測試和制造也是一個不小的挑戰(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社（Kawakin Core-Tech），為了確認較大沖程和較大響應(yīng)速度對阻尼器性能所帶來的影響，該公司對所產(chǎn)阻尼器進行了大量的測試和評估。

　　他們首先對小直徑節(jié)流孔阻尼器樣品進行了測試。測試過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)響應(yīng)速度達到 3.2m/s時，由于速度過快，日本現(xiàn)有測試設(shè)備無法滿足測試要求，無法對阻尼器進行測試。因此，技術(shù)人員為了重新創(chuàng)造流動條件，不得不對節(jié)流孔進行了縮小。

　　測試結(jié)果證實，抗震設(shè)計規(guī)定的流速范圍內(nèi)獲得的阻尼力和設(shè)計值相差不超過±10%。于是，川金株式會社又制作了另外一個測試樣品，該試樣的阻尼套筒匹配了沖程為±650mm的阻尼器。最后的動力學(xué)測試結(jié)果顯示，阻尼腔周圍尺寸的變化并沒有改變其響應(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重大的工程挑戰(zhàn)，具有劃時代的意義，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，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，從此拉開了日本養(yǎng)護新時代的到來。