I m程建设与设计 lConstruction&Des ForProject
斜 拉 索 黏 性 剪 切 型 阻 尼 器 在 永 川 长 江 大 桥 的 应 用
The Application of Viscous Shearing Damper on Yangtze River Bridge in
Yongchuan
杨 天伟 ，姜金 星
(中交一公局厦I、-j工程有限公司 ，福建 厦门 361000)
YANGTian-wei，JIANGJin-xing
(CCCC First HighwayXiamen Engineering Co．Ltd．，Xiamen 361000，China)
【摘 要】黏性剪切型阻尼器(vsD)的原理是利用高黏度流体的黏滞力来耗散斜拉索振动的能量，降低斜拉索的振动幅
度，从而抑帝6斜拉索的振动。阻尼器固定在斜拉索与桥面之间，可以很大程度地提高斜拉索的附加阻尼，从而达到阻尼减
振的目的。
【Abstract]Theprincipleofviscoussheardamper(VSD)istousetheviscousforceofhighviscosityfluidtodissipatethe
energyofthecablevibration，toreducethevibrationamplitudeofthestaycable，andtosuppressthevibrationofthe stay
cable．The damper is fixed between the cable and the bridge deck，which can greatly increase the additional damping of
thecablesoastoachievethepurposeofdampingandvibrationreduction．
【关键词】斜拉索；黏性剪切型；阻尼器
【Keywords】staycable；viscous sheartype；damper
【中图分类号1U441 ．3 【文献标志码】B 【文章编号】1007．9467(2017)02．0120—03
[boil 10．13616~．cnki．gcjsysj．2017．02．034
1 引 言
现代斜拉桥斜拉索较长，由于其大柔度、小质量、低频和
弱阻尼特点 ，斜拉索极易在风、风雨、地震及交通等外界激励
下振动过大 ，甚至产生大幅的发散振动。斜拉索的振动将使索
长期处于大幅交变应力循环作用之下，在应力集中较为严重
的拉索锚固区，易于产生索的疲劳损伤，斜拉索的振动也会促
使热挤塑高密度聚乙烯(PE)护套及拉索端部索套破裂，发生
渗水现象，产生锈蚀。斜拉索的大幅振动还会使过往行人和车
辆产生不舒适感和不安全感，影响桥梁的正常运营。
黏性剪切型阻尼器(vsD)：这种减振器的原理是利用高
黏度流体的黏滞力来耗散斜拉索振动的能量，降低斜拉索的
振动幅度 ，从而抑制斜拉索的振动。阻尼器固定在斜拉索与桥
面之间，可以很大程度地提高斜拉索的附加阻尼，从而达到阻
尼减振的目的。
2 黏 性 剪 切 型 阻 尼 器 (VSD)
2．1 VSD构造 形式
【作者简介】杨天伟(1982一)，男，黑龙江伊春人，工程师，从事路桥
施工研究。
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斜拉索外置式黏眭剪切型阻尼减振器 (VSD)结构由索
夹、上箱体、下箱体乖口-T 座立柱组成，阻尼减振器上部连接结
构的设计重点在于确保阻尼减振器的定位准确牢靠，易于安
装，结构简单轻巧，具有足够的强度、冈崾 舫疲劳性能，在阻
尼力作用下，不产生大的变形，同时在长期的循环荷载作用下，
连接件不会使斜拉索表面的 PE套产生损伤 ，为此索夹与斜拉
索之间垫4mm厚的橡胶 垫 ，确保 不产生对斜拉索的损伤[1]。
2．2 VSD减振机 理
黏性剪切型阻尼减振器的减振原理是利用高黏度流体的
黏滞力来耗散斜拉索振动的能量，降低斜拉索的振动幅度，从
而抑制斜拉索的振动。黏性剪切型阻尼减振器的阻尼力来自
于黏I生 的阻力，这个阻力就是流体的黏度。当黏性体中的物
体发生运动时，它将带动其周围的黏f生体做剪切运动 ，在作相
对滑动的粘性体各层之间产生剪应力 ，剪应力 r与运动物
体的面积的乘积就是阻尼减振器的阻尼力，其作用使移动较
快的一层减速 ，移动较慢的一层加速，其结果相当于黏性体中
运动的物体与黏性体之间的能量转移——动能转化为热能。
黏眭剪切型阻尼减振器可以同时抑制斜拉索面内和面外两个
方向的振动。图 l为黏性剪切型阻尼减振器在斜拉索减振中
的原理示意图。图 1中的 C表示阻尼减振器 ，它固定在斜拉索
与桥面之间，黏性剪切型阻尼减振器可以很大程度地提高斜
拉索的附加阻尼，从而达到阻尼减振的目的。
图 1黏性剪切型阻尼减振器原理示意图
2．3 VSD设 计参 数
VSD减振器构造简单 、安装、维护较方便 ，比较适合作为
小跨 。理论计算结果显示：选
取合理的设计参数，可有效}也 0斜拉索涡激共振、风雨振 、参
数共振等振动危害。综合 VSD减振器的设计、制造等综合因
素，在具体应用过舀 ， 蜥获蜾 的因素主要有以下 4点。
1)VSD的索夹安装位置 置与总索长 工之比，即 牡；
2)VSD黏}生材料的特性；
3)VSD插板插入黏l生材料的面积 S；
4)环境温度 ￡。
3 永 川 长 江 大 桥 VSD设 计 、安 装 方 案
3．1 永 川长 江大 桥 VSD设 计 、制造 方案
为了减小永川长江大桥斜泣素自勺} 豪力，采雕 施和
外置 陛剪切型阻尼减振器相结合自勺j崔施，能为大桥斜拉索
提供高效、稳定的减振，降低拉索振动对其产生的疲劳损伤。
根据现有资料
斜拉索黏性剪切型阻尼器在永川长江大桥的应用（论文）.pdf
