3.1 具有初始力桥梁阻尼器的适用性分析
在以往桥梁工程案例中，设计者为了控制车辆荷载、刹车荷载、风荷载等对桥梁产生的作用，希望改进普通阻尼器的性能，即额外增加具有初始力的黏滞阻尼器。这一功能的提出为阻尼器生产商提出了新的课题，进一步提高阻尼器的功能性，但如果阻尼器初始力的设置不当，不但使桥梁结构的周期改变，也使桥体承受额外的附加力，对结构带来潜在的有害影响。
根据AASHTO要求特种阻尼器连接桥梁构件之间，诸如温度变化引起的温度荷载，装置在其缓慢作用时可以自由移动，而当由车辆制动或碰撞和地震迅速作用荷载时，充当能够传输力的刚性杆。因没有考虑到桥梁的温度变形，也没有对桥梁采取特殊处理，以解决产生的温度应力，造成桥梁结构变形、受力等造成负面影响，此类具有初始力的黏滞阻尼器不宜用于桥梁工程。
3.1.1 JARRET阻尼器
JARRET阻尼器以胶泥为填充材料，属于第一代黏滞阻尼器，填充在阻尼器内用来产生阻尼的化工原料通常有硅油和硅胶两种材料，一种是粉色胶泥状物质，一种无色透明黏滞性液体。一直以来它们被用作缓冲器的填充材料。胶泥的温度稳定性等性能极差，无法达到液体弹簧和阻尼器在不同温度下高精度要求。对于没有很高参数要求的一次性减震缓冲器，至今仍用硅胶材料作填充器。
JARRET阻尼器是典型的利用硅胶为介质的阻尼器产品，这种阻尼器不仅给结构附加阻尼，同时给结构附加刚度，阻尼力分为位移影响的刚度部分和速度引起的黏滞部分。20世纪90年代初，为了取得产品的认证，JARRET公司委托美国国家地震研究中心（MCEER）做了硅胶阻尼器的性能测试。测试表明，硅胶阻尼器只能在1、3两个象限内工作，耗能系数小于40％。
3.1.2 液体黏弹性阻尼器
在实际工程中，许多设计人员希望所加设的阻尼器不但可以提供阻尼，而且需要有一定的刚度，即同时具有速度型耗能和位移型刚性弹簧的双重作用。传统材料的黏弹性阻尼器存在着出力较小、耐久性较差、极限温度条件下性能下降较快等缺点，并不适用于桥梁等外界环境条件较为恶劣的土木工程。
为了实现这一目的，美国Taylor公司设计和制造了黏弹性阻尼器，如图3-1所示。黏弹性阻尼器外观与一般的液体黏滞阻尼器一样，但稍微长一些，长度最大可长出约30cm。这种阻尼器的液压缸分成阻尼和液体弹簧两部分。阻尼器部分是完全相同于传统的液压黏滞阻尼器，而弹簧部分是一个双向作用的液体弹簧。在缸中运动的是串在一根轴上的两个活塞，这两个活塞各在一部分油缸内工作。阻尼器部分的活塞往复运动产生阻尼，另一个活塞引起液体弹簧的弹簧力。这种阻尼器可以按要求设计弹簧刚度，但其最大弹簧力应小于最大阻尼力的一半，该装置的计算公式为：
式中 Keff——液体弹簧等效刚度；
C——阻尼器的阻尼系数
u——活塞杆的位移；
——活塞杆的速度；
α——速度指数。
黏弹性阻尼器的本构关系可以用阻尼器部分加上弹簧部分来反映，可以直接采用SAP2000或MIDAS等软件进行分析计算。
图3-1 黏弹性阻尼器
由于黏弹性阻尼器增加了刚度，对于风和车辆对桥梁的振动有一定的抑制作用，但考虑因温度变化而引起桥梁可以自由移动，产生桥梁温度应力，对桥梁结构的变形、受力等造成负面影响，故该类阻尼器适用于温度变形很小的建筑工程。
3.1.3 结论和建议
在阻尼器中设置初始力应该说只有通过外加机械的办法实现，如加金属熔断片、刚体部分。这种外加力在有温度变形时就会发生，如果桥梁的两端都加上这种附加力，它对桥梁显然会产生一个多余的外加力，如悬索桥中采用的阻尼器如果初始力过大，往往会加快阻尼器的磨损破坏。因此，这种情况应引起重视。
如果想利用本构关系中初始刚度产生可能的“初始力”，必须结合利用实际产品性能进行严格比照分析。要符合传统的阻尼器有关观点和理论，更要经过实际测试，检验其是否符合理论，当然包括，是否能通过至少上万次的检验证明。
尽管阻尼器已有了较大的发展，但是目前仍然没有适合桥梁应用的带初始力的阻尼器，因为初始力可能给桥梁带来负面影响。在重大桥梁上提出一些新思想、新要求是可贵的，但仅经过简单的计算和推理，就想推出一种新产品并获推广，是难于实现的；能够得以推广和应用的产品至少在实际应用理论上应能站得住脚，且需要大量实验来验证。