مُخمِّد القص اللزج على جسر يانغتسي الثاني في ووهان
مُخمِّدات صدمات السيارات، وسائد هوائية في أحذية الرياضة، وسادات امتصاص الاهتزازات في الغسالات… هذه “عجائب التخميد” اليومية تطبق الحكمة الهندسية “للتغلب على الصلابة بالليونة”. ومع ذلك، بالنسبة للجسور المعلقة الكبيرة التي تمتد عبر الأنهار والجبال، فإن التحديات التي تواجهها كابلاتها الحساسة – المشابهة “للأوتار” – هي أكثر تعقيدًا بكثير. الزلازل والرياح القوية والاهتزازات الشديدة الناتجة عن حركة المرور الكثيفة يمكن أن تؤدي جميعها إلى إجهاد الكابل أو حتى انقطاعه، مما يعرض سلامة الجسر للخطر. هنا، تعمل المخمدات كـ “مثبتات للجسر”، حيث تحمي الهياكل من خلال تبديد طاقة الاهتزاز. يجب أن تتحمل مخمدات الجسور الظروف القصوى والاستخدام طويل الأمد، حيث يتجاوز تعقيدها وقدراتها على تبديد الطاقة تلك الموجودة في الأجهزة اليومية بكثير.
سنوات من الخبرة التقنية تبني عائلة من مخمدات الكابلات المعلقة
مؤخرًا، دخل المعيار الجماعي “المخمِّد الكتلي ذو الرافعة الخارجية للكابلات المعلقة” (T/CHTS20057-2025)، الذي أعده معهد أبحاث علوم الجسور التابع لشركة السكك الحديدية الصينية المحدودة (يشار إليه بـ “معهد علوم الجسور”) وأصدرته جمعية الطرق السريعة والنقل الصينية، حيز التنفيذ رسميًا. هذا هو أول مواصفة تقنية متخصصة لمنتج تم تطويره بشكل مستقل من قبل معهد علوم الجسور، مما يمثل اختراقًا كبيرًا في توحيد تقنيات التخفيف من الاهتزازات والكوارث. يوفر المعيار للصناعة معايير تقنية ونوعية موحدة، مما يعزز بشكل كبير التطبيق الموحد وتطوير تكنولوجيا المخمد الكتلي ذو الرافعة (LMD).
بصفته رائدًا في تقنية تخفيف اهتزازات الكابلات المعلقة في الصين، كرس معهد علوم الجسور سنوات من البحث لبناء عائلة شاملة من مخمدات الكابلات المعلقة الرائدة في الصناعة. من المخمدات اللزجة الكلاسيكية ومخمدات الزيت والمخمدات المغنتورئولوجية إلى المخمد الكتلي ذو الرافعة عالي الكفاءة (LMD)، يقدمون حلول تخفيف اهتزازات مخصصة وشاملة للجسور المعلقة ذات الامتدادات والمتطلبات المختلفة. لقد تم تطبيق منتجاتهم المبتكرة بنجاح في أكثر من مائة مشروع جسر رئيسي.
التطور التكنولوجي من جسر يانغتسي الثاني في ووهان إلى جسر هونغ كونغ-تشوهاي-ماكاو
تتقدم بناء الجسور في الصين نحو امتدادات أطول وأحمال أثقل، حيث تزداد امتدادات الجسور المعلقة من مئات الأمتار إلى أكثر من كيلومتر. مع زيادة طول ووزن الكابلات المعلقة، تصبح أنماط اهتزازها أكثر تعقيدًا. لقد تم التحقق بدقة من الأداء المتفوق لتكنولوجيا المخمد الكتلي ذو الرافعة في العديد من المشاريع الكبرى.
في وقت مبكر من عام 2004، اعتمد جسر يانغتسي الثاني في ووهان مخمدات القص اللزجة التي طورها معهد علوم الجسور بشكل مستقل، والتي لا تزال فعالة للغاية بعد أكثر من 20 عامًا من التشغيل. بالنسبة لجسر قناة جياشينغ-شاوشينغ الرئيسي، الذي يتميز بهيكل متعدد مستويات الكابلات، تم نشر مخمدات الزيت ذات القضيبين المقلوبة بشكل مبتكر لقمع الاهتزازات ذات السعة الكبيرة مثل التمايل بفعل الرياح واهتزازات المطر-الرياح والاهتزازات الدوامية. عالجت هذه المخمدات مشاكل تسرب الزيت وأدت أداءً جيدًا لأكثر من عقد.
يبلغ الامتداد الرئيسي لجسر قناة تشينغتشو التابع لجسر هونغ كونغ-تشوهاي-ماكاو 458 مترًا. يقع الجسر في منطقة بحر لينغدينغيانغ، حيث يواجه ظروف رياح معقدة للغاية يمكن أن تحفز بسهولة اهتزازات مختلفة ناتجة عن الرياح في الكابلات المعلقة. لمعالجة هذا، طور معهد علوم الجسور مخمدات مغنتورئولوجية قابلة للتعديل بمغناطيس دائم، حيث تم تركيب 112 مجموعة عبر الجسر. تقدم هذه المخمدات أداءً مستقرًا وقابلية تعديل واسعة ومتانة ممتازة، حيث تتحكم بنجاح في أشكال متعددة من الاهتزازات الناتجة عن الرياح.
هذه الحالات تمثل انتقال الصين من الاعتماد على الاستيراد إلى الاستقلال التكنولوجي.
لتلبية احتياجات تخفيف الاهتزازات للكابلات فائقة الطول على الجسور ذات الامتداد الكبير، يظهر المخمد الكتلي ذو الرافعة (LMD) الذي طوره معهد علوم الجسور بشكل مستقل مزايا كبيرة. باستخدام تضخيم الرافعة وقوة القصور الذاتي للكتلة الإضافية، يجمع بين طرق تخميد متعددة للتحكم في الاهتزاز بكفاءة عالية. لقد تطورت تكنولوجيا المخمد الكتلي ذو الرافعة باستمرار – من التحكم أحادي المستوى إلى التحكم المنسق داخل المستوى وخارجه، مع تحسينات مستمرة في الاكتناز وتصميم خفيف الوزن، مما يعزز فعالية تخفيف الاهتزاز. تقدمت التكنولوجيا من الجيل الأول إلى الجيل السادس وتم تطبيقها بنجاح في مشاريع وطنية رئيسية مثل جسر تشانغتاي على نهر يانغتسي وجسر السكك الحديدية والطرق على نهر يانغتسي شنغهاي-سوتشو-نانتونغ. منذ عام 2009، اعتمدت جميع الجسور المعلقة التي تم بناؤها حديثًا في الصين والتي يتجاوز امتدادها 800 متر منتجات المخمد الكتلي ذو الرافعة، مما يضمن سلامة واستقرار الجسر ويكسب اعترافًا عاليًا من مالكي المشاريع.
يمثل تنفيذ المعيار الجماعي “المخمِّد الكتلي ذو الرافعة الخارجية للكابلات المعلقة” ليس فقط علامة فارقة في التوحيد القياسي التقني لمعهد علوم الجسور، ولكن أيضًا يستجيب للمتطلبات الحتمية للجسور المعلقة في الصين وهي تدفع نحو امتدادات على مستوى الكيلومتر وأنماط اهتزاز أكثر تعقيدًا. ستوفر المواصفات الفنية الموحدة للصناعة إرشادات تصميم وتصنيع وتطبيق موحدة.
من ضفاف نهر يانغتسي إلى مياه لينغ