05-Resum i interpretació de les definicions de terminologia a la clàusula 3.1 de l'EN 15129:2018

Com a norma europea bàsica en el camp dedispositius anti-sísmics, EN 15129:2018 inclou la clàusula 3.1 ("Termes i definicions"), que estableix un sistema de llenguatge tècnic unificat per a aquest domini. Aquesta clàusula no només defineix el concepte bàsic de "dispositiu anti-sísmic", però també especifica 51 termes clau que cobreixen el rendiment del dispositiu, els tipus, la composició del sistema i els paràmetres de disseny. Proporciona referències tècniques precises per al disseny, la producció, les proves i l'aplicació de dispositius antisísmics. A continuació es presenta una visió general completa dels punts clau d'aquesta clàusula, organitzada per resums de classificació bàsica i interpretació del valor global.

1. Dispositiu anti-sísmic: La definició bàsica de la clàusula, referida a un dispositiu destinat a ser integrat en una estructura per modificar la resposta de l'estructura a les accions sísmiques mitjançant l'absorció, la dissipació, l'aïllament o la redirecció de les forces sísmiques. Ha de complir els requisits de rendiment tant en escenaris de disseny sísmic com no sísmic-i tenir la funció de millorar la resiliència de l'estructura. Aquest terme serveix com a punt de partida lògic per a tota la terminologia relacionada.
2. Dispositiu: una definició de-categoria àmplia que inclou tots els components que modifiquen la resposta sísmica d'una estructura mitjançant l'aïllament de l'estructura, la dissipació d'energia o la formació de limitacions permanents/temporals mitjançant connexions rígides. Delimita l'abast per a la classificació posterior dels tipus de dispositius.
3. Connexió a l'estructura: Fa referència als components mecànics (per exemple, ancoratges, agulles) que asseguren la interfície del dispositiu a l'estructura o la base. Aquests components han de ser capaços de transmetre les forces generades pel dispositiu i evitar el desplaçament relatiu, actuant com a enllaços crítics per al funcionament coordinat del dispositiu i de l'estructura.

1, Paràmetres-relacionats amb el desplaçament

• Desplaçament de disseny (d_bd): el desplaçament total del dispositiu causat per la translació i la rotació al voltant de l'eix vertical delsistema d'aïllamentquan l'estructura està sotmesa únicament a accions sísmiques de disseny. Serveix com a referència bàsica de desplaçament per al disseny del rendiment del dispositiu.
• Desplaçament de disseny delsistema d'aïllament (d_cd): El desplaçament horitzontal del sistema d'aïllament al centre de la rigidesa efectiva en la direcció principal sota les accions sísmiques de disseny, reflectint la resposta de desplaçament global del sistema d'aïllament.
• Desplaçament màxim (d_Ed): Perdispositius anti-sísmicsen ponts, es refereix al màxim desplaçament horitzontal total (inclosos tots els efectes d'acció i un ajust del factor de fiabilitat ad_bd; per a altres estructures, ho ésd_bdamplificat per un factor de fiabilitat. Representa l'indicador de límit superior per al disseny del desplaçament del dispositiu.

2, Paràmetres relacionats amb la força i la rigidesa-

• Força de disseny (V_bd): La força o moment corresponent al desplaçament de disseny del dispositiu d_bd, que serveix com a referència bàsica per al disseny del rendiment de càrrega-del dispositiu.
• Rigidesa efectiva (K_{eff, b}): La relació de la força horitzontal total transmesa pel dispositiu a la component del desplaçament de disseny en la direcció principal (rigidesa secant). S'utilitza per simplificar la caracterització del comportament mecànic del dispositiu, però només es pot aplicar als càlculs de resposta estructural si l'estructura s'analitza de manera lineal i tots els dispositius tenen un amortiment i una rigidesa consistents.
• Rigidesa de la primera branca (K₁): La rigidesa secant d'adispositiu no lineal (NLD)dins del rang de 0,1 V_bdfins a 0,2 V_bd. Dispositius lineals (LD)Utilitzeu el mateix mètode per al càlcul de rigidesa. Aquest paràmetre reflecteix les característiques de rigidesa del dispositiu en la fase inicial.
• Rigidesa de la segona branca (K₂): La rigidesa secant dins del rang de 0,5d_bda d_bdbasat en un cicle bilineal teòric, que representa el canvi de rigidesa del dispositiu en l'etapa de gran-desplaçament.

3． Paràmetres relacionats-l'energia i l'amortiment

• Relació d'amortiment efectiva (ε_{eff, b}): L'equivalentamortiment viscósvalor del dispositiu durant la resposta cíclica al desplaçament de disseny, calculat a partir de l'energia dissipada en el tercer cicle de càrrega. S'utilitza per simplificar la caracterització del dispositiudissipació d'energiacapacitat, però també cal destacar les limitacions en la seva aplicació a l'anàlisi estructural.
• Demanda de ductilitat: Expressat com d_bd/d₁(on d₁és el desplaçament a la intersecció de les dues línies de rigidesa en el cicle bilineal teòric) basat en el cicle bilineal teòric. És un paràmetre clau per avaluar la demanda plàstica dels dispositius-dissipadors d'energia (EDD) basats en la histèresi del material.
• Dissipació d'energiacapacitat: la capacitat del dispositiu per dissipar energia durant els cicles de càrrega-desplaçament, i serveix com a indicador de rendiment bàsic per als dispositius-de dissipació d'energia.

1, Classificació per comportament mecànic

1), Dispositiu lineal (LD):Mostra una relació de desplaçament lineal o gairebé{0}}de càrrega-lineal dins l'interval de d_bd. Té una bona estabilitat cíclica, una dependència mínima de la velocitat i cap desplaçament residual després de la descàrrega (o desplaçament residual < 2% del desplaçament màxim), per exemple, alguns dispositius de suport elàstic.

2).Dispositiu no lineal (NLD):Mostra una relació de desplaçament de càrrega-no lineal, amb una estabilitat cíclica satisfactòria i una dependència mínima de la velocitat. Es classifica com a tal si compleix alguna de les condicions següents: "ràtio d'amortiment efectiu > 15%" o "(K_{eff, b}-K₁)/K₁> 20%". A més es subdivideix en:

• a).Dispositiu-dissipador d'energia (EDD):Posseeix una gran capacitat de dissipació d'energia (ràtio d'amortiment efectiu > 15%) i normalment té un desplaçament residual important després de la descàrrega, per exemple, amortidors viscosos fluids.
• b).Dispositiu elàstic no lineal (NLED): Emmagatzema molta més energia elàstica que l'energia dissipada durant l'etapa de càrrega (ràtio d'amortiment efectiu < 15%, però relació de diferència de rigidesa > 20%), per exemple, alguns dispositius de molla no lineals.

3). Dispositiu d'enduriment (HD): Un tipus de dispositiu no lineal on tant la rigidesa efectiva K_{eff, b}i la rigidesa de la segona branca K₂són més grans que la rigidesa de la primera branca K₁. La seva rigidesa augmenta amb el desplaçament.

4).Dispositiu de suavització (SD): Un tipus de dispositiu no lineal on tant la rigidesa efectiva K_{eff, b}i la rigidesa de la segona branca K₂ són inferiors a la rigidesa de la primera branca K₁. La seva rigidesa disminueix amb el desplaçament.

2, Classificació per funció i principi

1).Aïllador: Posseeix les característiques bàsiques necessàries per aaïllament sísmic, capaç de suportar la càrrega gravitatòria de la superestructura i adaptar-se al desplaçament horitzontal. Algunsaïlladorstambé tenendissipació d'energiai capacitats d'-autocentrament, que serveixen com a components bàsics del sistema d'aïllament, p.aïllants de goma, aïlladors lliscants de superfície corba.

2).Amortidor viscós fluid (FVD):La seva força axial de sortida depèn únicament de la velocitat aplicada. Aconsegueix la dissipació d'energia mitjançant la força de reacció generada pel fluid viscós que flueix per orificis/vàlvules, el que el converteix en un dispositiu típic de dissipació d'energia-depenent de la velocitat-.

3).Amortidor de molla fluida (FSD):La seva força axial de sortida depèn tant de la velocitat aplicada com del desplaçament. Combina la dissipació d'energia viscosa del fluid amb l'efecte de compressió progressiva d'una molla, amb funcions de dissipació d'energia i d'ajust de rigidesa.

4).Dispositiu de retenció fusible (FR): Restringeix el moviment relatiu dels components connectats quan la càrrega està per sota d'un llindar de força preestablert (força de ruptura) i permet el moviment quan se supera el llindar. A més, es classifica per principi com:

a).Dispositiu de contenció fusible hidràulic (HFR):Dispositiu de contenció que aconsegueix la funció fusible mitjançant l'obertura d'una vàlvula d'alleujament basada en principis hidràulics.

b).Dispositiu de retenció mecànic fusible (MFR): Un dispositiu de contenció que aconsegueix la funció fusible mitjançant la fractura d'un component de sacrifici.

5). Dispositius de tipus-connexió:

• a).Dispositiu de connexió permanent (PCD): Proporciona una retenció estable en una o dues direccions horitzontals, capaç d'adaptar-se a la rotació i al desplaçament vertical sense transmetre moments de flexió ni càrregues verticals. Es divideix en dispositius de connexió mòbils (amb restricció en una direcció) i dispositius de connexió fixa (amb restricció en dues direccions).
• b).Dispositiu de connexió rígida (RCD): Connecta dos elements estructurals sense transmetre moments de flexió ni càrregues verticals, que inclou dispositius de connexió permanent, dispositius de contenció fusibles i dispositius de connexió temporal.
• c).Dispositiu de connexió temporal (TCD):La seva força de sortida depèn de la velocitat aplicada. Proporciona la força de reacció necessària quan s'activa dinàmicament i una força de reacció mínima durant el moviment lent, utilitzada en escenaris de restricció sísmica temporal.
• d).Unitat de transmissió de xoc (STU): La seva força de sortida depèn de la velocitat aplicada. Proporciona una connexió dinàmica d'alta-rigidesa mitjançant la força de reacció generada pel fluid viscós que flueix pels orificis, amb una força de reacció insignificant sota càrregues de baixa-velocitat. S'utilitza en escenaris específics de transmissió de càrrega de xoc.

6). Dispositius d'{0}}autocentració:

a).Dispositiu d'-autocentratge estàtic (StrRD): Un tipus dedispositiu-dissipador d'energiala corba de càrrega-desplaçament de la qual en el tercer cicle passa per o està a prop de l'origen de les coordenades (distància Menor o igual a 0,1 d_bd), que posseeix una capacitat bàsica d'-autocentració.

b).Dispositiu d'-autocentrat addicional (SRCD):La seva corba de càrrega-desplaçament en el tercer cicle passa per l'origen de les coordenades o és a prop de l'origen i proporciona una força d'almenys 0,1 V._bddurant la descàrrega de -petit desplaçament (0,1 d_bd). S'utilitza per contrarestar els efectes de les forces no-conservadores i proporcionar una capacitat d'auto-centratge global per al sistema estructural.

1. Sistema d'aïllament: Col·lecció de dispositius utilitzats per aconseguir l'aïllament sísmic, que serveixen com a unitat integral per al disseny d'aïllament estructural.
2. Interfície d'aïllament: En el disseny d'aïllament sísmic, la interfície que separa la subestructura de la superestructura i alberga el sistema d'aïllament. Actua com a instal·lació i suport funcional del sistema d'aïllament.
3. Subestructura: La part de l'estructura sota la interfície d'aïllament que està ancorada a la fonamentació. Suporta i transmet la càrrega de la superestructura a la fonamentació.
4. Superestructura: La part de l'estructura per sobre de la interfície d'aïllament que està aïllada de les accions sísmiques. Experimenta efectes sísmics reduïts a través del sistema d'aïllament.
5. Element central: component clau d'un dispositiu lineal o no lineal que determina el seu comportament mecànic, proporcionant característiques bàsiques com ara flexibilitat, dissipació d'energia i capacitat d'auto{0}}centrat, per exemple, plaques d'acer, cables d'aliatge amb memòria de forma, components de cautxú.
6. Control de producció de fàbrica (FPC): Un control intern de producció permanent implementat per les instal·lacions de fabricació d'acord amb les especificacions tècniques harmonitzades pertinents, amb registres documentats. Assegura la coherència i el compliment en el procés de producció de dispositius anti-sísmics.
7. Gamma de productes: Conjunt de productes fabricats pel mateix fabricant, per als quals els resultats de les proves de tipus d'una o més característiques són vàlids per a tots els productes de la gamma. Simplifica el procés de certificació del producte.
8. Tipus-de producte: Col·lecció de productes fabricats mitjançant combinacions específiques de matèries primeres i processos de producció, que representen un nivell o grau de rendiment específic, basat en les característiques clau dels productes de construcció. Serveix com a base per a l'estandardització i la gestió de la classificació de productes.
9. Vida útil d'un dispositiu: el període durant el qual s'espera que el dispositiu funcioni amb normalitat dins dels paràmetres especificats. Es basa en la declaració del fabricant i s'especifica a les especificacions tècniques del projecte, proporcionant una base per a la planificació del manteniment i substitució del dispositiu.

Les definicions terminològiques de la clàusula 3.1 de l'EN 15129:2018 no són una llista aïllada de conceptes, sinó que formen un sistema de llenguatge tècnic lògicament rigorós que cobreix tot el cicle de vida dedispositius anti-sísmics. El seu valor es reflecteix principalment en els tres aspectes següents:

Les institucions de recerca, disseny, producció i normatives relacionades amb dispositius anti-sísmics es distribueixen per diferents països d'Europa. En definir amb precisió la connotació i l'extensió dels termes, aquesta clàusula proporciona un punt de referència unificat per a la comunicació tècnica trans-regional i entre-entitats. Per exemple, els criteris quantitatius (ràtio d'amortiment, relació de diferència de rigidesa) per distingir entre "dispositius lineals" i "dispositius no lineals"evitar la confusió en la classificació de dispositius causada pel judici subjectiu; els mètodes de càlcul clars per a paràmetres com ara "rigidesa efectiva" i "desplaçament del disseny" garanteixen la comparabilitat dels resultats de l'avaluació del rendiment del dispositiu entre diferents institucions, eliminant les barreres lingüístiques per a la col·laboració tècnica i la circulació comercial al mercat pan-europeu.

Les definicions terminologiques de la clàusula s'executen durant tot el procés de disseny, producció i aplicació del dispositiu, proporcionant una guia tècnica clara. En la fase de disseny, "desplaçament de disseny d_bd" i "força de disseny V_bd" proporciona punts de referència per establir els paràmetres de rendiment del dispositiu, mentre que la "demanda de ductilitat" i la "ràtio d'amortiment efectiu" guien el disseny de plàstic i la verificació de la capacitat de dissipació d'energia dedispositius-dissipadors d'energia. En la fase de producció, definicions com ara "control de producció de fàbrica (FPC)" i "gama de productes" estandarditzen la gestió del procés de producció i la lògica de certificació del producte. A la fase d'aplicació, la definició de "sistema d'aïllament" i "interfície d'aïllament" aclareix el posicionament dels dispositius a l'estructura i els requisits per a la integració del sistema, mentre que la definició de "vida útil" proporciona una referència basada en el temps per al manteniment posterior. A més, la clàusula fa referència repetidament a estàndards com ara EN 19991 i EN 19891. (Disseny sísmic d'edificis), assegurant encara més l'alineació de compliment entre el disseny del dispositiu anti-sísmic i el disseny estructural general.

Les definicions terminologiques de la clàusula equilibren "precisió" i "inclusió", reservant espai per a la innovació tecnològica endispositius anti-sísmics.Per exemple, la definició de "dispositiu anti-sísmic" se centra en la "funció (modificació de la resposta sísmica)" en lloc d'especificar estructures o principis específics, permetent que les tecnologies emergents com els dispositius d'aliatge de memòria de forma i amortidors intel·ligents s'incorporin de manera natural al marc estàndard. Els criteris de classificació de "dispositius no lineals"adoptar indicadors quantitatius (ràtio d'amortiment, coeficient de diferència de rigidesa) en comptes d'enumerar tipus concrets, evitant l'obsolescència del sistema terminològic per iteració tecnològica. Aquest enfocament "-orientat a funcions + definició quantitativa" no només garanteix l'estandardització de les aplicacions tecnològiques actuals, sinó que també proporciona un marc d'adaptació flexible per al desenvolupament tecnològic futur.

El sistema de definició terminològica de la clàusula 3.1 de l'EN 15129:2018 serveix com a pedra angular de la normalització tècnica en l'àmbit de ladispositius anti-sísmics. Mitjançant una classificació clara, una quantificació precisa i una lògica rigorosa, transforma tots els elements tècnics de la-cadena dedispositius anti-sísmics-del concepte a l'aplicació-en símbols lingüístics operables i verificables. No només proporciona una eina de comunicació tècnica unificada per a enginyers, fabricants i institucions reguladores, sinó que també garanteix fonamentalment la fiabilitat del rendiment dedispositius anti-sísmicsi la seguretat de les aplicacions estructurals. Per als professionals que es dediquen a l'enginyeria sísmica, una comprensió profunda de la connotació dels termes d'aquesta clàusula és un requisit previ clau per dominar el contingut bàsic de l'EN 15129:2018 i promoure l'aplicació estandarditzada i el desenvolupament innovador detecnologia de dispositius anti-sísmics.