05-Samenvatting en interpretatie van terminologiedefinities in clausule 3.1 van EN 15129:2018

Als de Europese kernnorm op het gebied vananti-seismische apparatenEN 15129:2018 omvat artikel 3.1 ("Voorwaarden en definities"), waarin een uniform technisch taalsysteem voor dit domein wordt vastgelegd. Deze clausule definieert niet alleen het kernconcept van "anti-seismisch apparaat" maar specificeert ook 51 sleuteltermen die betrekking hebben op de prestaties, typen, systeemsamenstelling en ontwerpparameters van apparaten. Het biedt nauwkeurige technische referenties voor het ontwerp, de productie, het testen en de toepassing van anti-seismische apparaten. Het volgende is een uitgebreid overzicht van de belangrijkste punten van deze clausule, georganiseerd op basis van samenvattingen van de kernclassificaties en algemene waarde-interpretatie.

1. Anti-seismisch apparaat: De kerndefinitie van de clausule, verwijzend naar een apparaat dat bedoeld is om in een constructie te worden geïntegreerd om de reactie van de constructie op seismische acties te wijzigen door seismische krachten te absorberen, te dissiperen, te isoleren of om te leiden. Het moet voldoen aan prestatie-eisen in zowel seismische als niet-seismische ontwerpscenario's en de functie hebben om de veerkracht van de constructie te vergroten. Deze term dient als logisch uitgangspunt voor alle gerelateerde terminologie.
2. Apparaat: Een brede-categoriedefinitie die alle componenten omvat die de seismische respons van een structuur wijzigen door de structuur te isoleren, energie te dissiperen of permanente/tijdelijke beperkingen te vormen via starre verbindingen. Het bakent de reikwijdte af voor de daaropvolgende classificatie van apparaattypen.
3. Verbinding met de structuur: Verwijst naar mechanische componenten (bijv. ankers, pinnen) die de apparaatinterface aan de constructie of fundering bevestigen. Deze componenten moeten in staat zijn om door het apparaat gegenereerde krachten over te brengen en relatieve verplaatsing te voorkomen, waardoor ze fungeren als kritische schakels voor de gecoördineerde werking van het apparaat en de constructie.

1, Verplaatsing-gerelateerde parameters

• Ontwerpverplaatsing (d_geb): De totale verplaatsing van het apparaat veroorzaakt door translatie en rotatie rond de verticale as van het apparaatisolatie systeemwanneer de constructie uitsluitend wordt onderworpen aan seismische ontwerpbelastingen. Het dient als de basisverplaatsingsbenchmark voor het ontwerp van apparaatprestaties.
• Ontwerpverplaatsing van deisolatie systeem (d_CD): De horizontale verplaatsing van het isolatiesysteem in het centrum van de effectieve stijfheid in de hoofdrichting onder seismische ontwerpbelastingen, die de algehele verplaatsingsrespons van het isolatiesysteem weerspiegelt.
• Maximale verplaatsing (d_Ed): Vooranti-seismische apparatenbij bruggen verwijst dit naar de maximale totale horizontale verplaatsing (inclusief alle actie-effecten en een aanpassing van de betrouwbaarheidsfactor).d_geb; voor andere structuren is dat wel het gevald_gebversterkt door een betrouwbaarheidsfactor. Het vertegenwoordigt de bovengrensindicator voor het verplaatsingsontwerp van het apparaat.

2, aan kracht en stijfheid-gerelateerde parameters

• Ontwerpkracht (V_geb): De kracht of het moment dat overeenkomt met de ontwerpverplaatsing van het apparaat d_geb, die als kernbenchmark dient voor het ontwerp van de draagprestaties van het apparaat-.
• Effectieve stijfheid (K_{effe, b}): De verhouding van de totale horizontale kracht die door het apparaat wordt overgebracht en de component van de ontwerpverplaatsing in de hoofdrichting (secanstijfheid). Het wordt gebruikt om de karakterisering van het mechanische gedrag van het apparaat te vereenvoudigen, maar kan alleen worden toegepast op structurele responsberekeningen als de structuur lineair wordt geanalyseerd en alle apparaten consistente demping en stijfheid hebben.
• Stijfheid van de eerste tak (K₁): De secansstijfheid van aniet-lineair apparaat (NLD)binnen het bereik van 0,1 V_gebtot 0,2 V_geb. Lineaire apparaten (LD's)gebruik dezelfde methode voor de berekening van de stijfheid. Deze parameter weerspiegelt de stijfheidskarakteristieken van het apparaat in de beginfase.
• Stijfheid van de tweede tak (K₂): De secansstijfheid binnen het bereik van 0,5d_gebtot d_gebgebaseerd op een theoretische bilineaire cyclus, die de stijfheidsverandering van het apparaat in de grote- verplaatsingsfase weergeeft.

3． Energie- en demping-gerelateerde parameters

• Effectieve dempingsverhouding(ε_{effe, b}): Het equivalentviskeuze dempingwaarde van het apparaat tijdens de cyclische respons bij de ontwerpverplaatsing, berekend op basis van de energie die wordt gedissipeerd in de derde laadcyclus. Het wordt gebruikt om de karakterisering van het apparaat te vereenvoudigenenergie dissipatiecapaciteit, maar er moeten ook beperkingen in de toepassing ervan op structurele analyse worden opgemerkt.
• De vraag naar ductiliteit: Uitgedrukt als d_geb/d₁(waar D₁is de verplaatsing op het snijpunt van de twee stijfheidslijnen in de theoretische bilineaire cyclus), gebaseerd op de theoretische bilineaire cyclus. Het is een belangrijke parameter voor het evalueren van de plastische vraag van energiedissiperende apparaten (EDD's) op basis van materiaalhysteresis.
• Energiedissipatiecapaciteit: het vermogen van het apparaat om energie te dissiperen tijdens -verplaatsingscycli van belasting, wat dient als de kernprestatie-indicator voor energie-dissiperende apparaten.

1, Classificatie op basis van mechanisch gedrag

1), Lineair apparaat (LD):Vertoont een lineaire of bijna{0}}lineaire belasting-verplaatsingsrelatie binnen het bereik van d_geb. Het heeft een goede cyclische stabiliteit, minimale snelheidsafhankelijkheid en geen resterende verplaatsing na het lossen (of resterende verplaatsing <2% van de maximale verplaatsing), bijvoorbeeld sommige elastische ondersteuningsinrichtingen.

2).Niet-lineair apparaat (NLD):Vertoont een niet-lineaire belasting-verplaatsingsrelatie, met bevredigende cyclische stabiliteit en minimale snelheidsafhankelijkheid. Het wordt als zodanig geclassificeerd als het aan een van de volgende voorwaarden voldoet: "effectieve dempingsratio > 15%" of "(K_{effe, b}-K₁)/K₁> 20%". Het is verder onderverdeeld in:

• a).Energie-dissiperend apparaat (EDD):Beschikt over een sterk energiedissipatievermogen (effectieve dempingsratio > 15%) en heeft doorgaans een aanzienlijke restverplaatsing na het lossen, bijvoorbeeld bij vloeistofviskeuze dempers.
• b).Niet-lineair elastisch apparaat (NLED): Slaat veel meer elastische energie op dan de energie die wordt gedissipeerd tijdens de belastingsfase (effectieve dempingsverhouding < 15%, maar stijfheidsverschilverhouding > 20%), bijvoorbeeld sommige niet-lineaire veerinrichtingen.

3). Verhardingsapparaat (HD): Een type niet-lineair apparaat waarbij zowel de effectieve stijfheid K_{effe, b}en de tweede takstijfheid K₂zijn groter dan de eerste takstijfheid K₁. De stijfheid neemt toe met verplaatsing.

4).Onthardingsapparaat (SD): Een type niet-lineair apparaat waarbij zowel de effectieve stijfheid K_{effe, b}en de tweede takstijfheid K₂ zijn kleiner dan de eerste takstijfheid K₁. De stijfheid neemt af met verplaatsing.

2, Classificatie naar functie en principe

1).Isolator: Beschikt over de kerneigenschappen die nodig zijn voorseismische isolatie, in staat de zwaartekracht van de bovenbouw te dragen en zich aan te passen aan horizontale verplaatsing. Sommigeisolatorenook hebbenenergie dissipatieen zelfcentrerende mogelijkheden, die dienen als kerncomponenten van het isolatiesysteem, bijvoorbeeldrubberen isolatoren, schuifisolatoren met gebogen oppervlak.

2).Vloeistof-viskeuze demper (FVD):De uitgaande axiale kracht hangt uitsluitend af van de toegepaste snelheid. Het bereikt energiedissipatie door de reactiekracht die wordt gegenereerd door stroperige vloeistof die door openingen/kleppen stroomt, waardoor het een typisch snelheids-afhankelijk energie-apparaat is dat energie dissipeert.

3).Vloeibare veerdemper (FSD):De uitgaande axiale kracht hangt af van zowel de toegepaste snelheid als de verplaatsing. Het combineert vloeiende, stroperige energiedissipatie met het progressieve compressie-effect van een veer, met functies voor zowel energiedissipatie als stijfheid.

4).Smeltbeveiliging (FR): Beperkt de relatieve beweging van aangesloten componenten wanneer de belasting zich onder een vooraf ingestelde krachtdrempel (doorbraakkracht) bevindt en maakt beweging mogelijk wanneer de drempel wordt overschreden. Het wordt in principe verder geclassificeerd als:

a).Hydraulisch smeltzekeringsapparaat (HFR):Een beveiligingsapparaat dat de smeltfunctie bereikt door het openen van een overdrukklep op basis van hydraulische principes.

b).Mechanisch smeltbaar beveiligingsapparaat (MFR): Een beveiligingsapparaat dat de smeltfunctie bereikt door de breuk van een opofferingscomponent.

5). Verbindings-apparaten:

• a).Permanent verbindingsapparaat (PCD): Biedt een stabiele bevestiging in één of twee horizontale richtingen en kan zich aanpassen aan rotatie en verticale verplaatsing zonder buigmomenten of verticale belastingen over te brengen. Het is onderverdeeld in beweegbare verbindingsapparaten (met beperking in één richting) en vaste verbindingsapparaten (met beperking in twee richtingen).
• b).Vast verbindingsapparaat (RCD): Verbindt twee structurele elementen zonder buigmomenten of verticale belastingen over te brengen, inclusief permanente verbindingsapparaten, smeltbare bevestigingsmiddelen en tijdelijke verbindingsapparaten.
• c).Tijdelijk verbindingsapparaat (TCD):De uitgangskracht hangt af van de toegepaste snelheid. Het levert de vereiste reactiekracht bij dynamische activering en minimale reactiekracht tijdens langzame bewegingen, gebruikt in scenario's voor tijdelijke seismische beperking.
• d).Schoktransmissie-eenheid (STU): De uitgangskracht hangt af van de toegepaste snelheid. Het zorgt voor een dynamische verbinding met hoge- stijfheid dankzij de reactiekracht die wordt gegenereerd door stroperige vloeistof die door openingen stroomt, met een verwaarloosbare reactiekracht bij lage- belasting. Het wordt gebruikt in specifieke scenario's voor de overdracht van schokbelastingen.

6). Zelfcentrerende apparaten-:

a).Statisch zelf-centrerend apparaat (StRD): Een soortenergie-verdrijvend apparaatwaarvan de belasting-verplaatsingscurve in de derde cyclus door of dichtbij de oorsprong van coördinaten gaat (afstand kleiner dan of gelijk aan 0,1d_geb), met een fundamenteel zelfcentrerend vermogen.

b).Aanvullend zelfcentrerend apparaat- (SRCD):De belasting-verplaatsingscurve in de derde cyclus loopt door of bevindt zich dicht bij de oorsprong van coördinaten, en levert een kracht van minstens 0,1 V_gebtijdens het lossen met kleine- waterverplaatsingen (0,1d_geb). Het wordt gebruikt om de effecten van niet-conservatieve krachten tegen te gaan en het algehele zelfcentrerende vermogen-voor het structurele systeem te verschaffen.

1. Isolatie systeem: Een verzameling apparaten die worden gebruikt om seismische isolatie te bereiken en die dienen als de integrale eenheid voor het ontwerp van structurele isolatie.
2. Isolatie-interface: Bij seismisch isolatieontwerp: de interface die de onderbouw scheidt van de bovenbouw en het isolatiesysteem huisvest. Het fungeert als installatie- en functionele drager van het isolatiesysteem.
3. Onderbouw: Het deel van de constructie onder de isolatie-interface dat aan de fundering is verankerd. Het draagt ​​en brengt de belasting van de bovenbouw over op de fundering.
4. Bovenbouw: Het deel van de constructie boven de isolatie-interface dat geïsoleerd is van seismische acties. Het ervaart verminderde seismische effecten door het isolatiesysteem.
5. Kernelement: het belangrijkste onderdeel van een lineair of niet-lineair apparaat dat het mechanische gedrag bepaalt en kernkenmerken biedt zoals flexibiliteit, energiedissipatie en zelfcentrerend vermogen, bijvoorbeeld stalen platen, draden van vormgeheugenlegeringen en rubberen componenten.
6. Fabrieksproductiecontrole (FPC): Een permanente interne productiecontrole geïmplementeerd door productiefaciliteiten in overeenstemming met relevante geharmoniseerde technische specificaties, met gedocumenteerde gegevens. Het zorgt voor consistentie en compliance in het productieproces van anti-seismische apparaten.
7. Assortiment: Een groep producten vervaardigd door dezelfde fabrikant, waarvan de typetestresultaten van een of meer kenmerken geldig zijn voor alle producten binnen het assortiment. Het vereenvoudigt het productcertificeringsproces.
8. Product-type: Een verzameling producten vervaardigd met behulp van specifieke grondstofcombinaties en productieprocessen, die een specifiek prestatieniveau of kwaliteit vertegenwoordigen, gebaseerd op de belangrijkste kenmerken van bouwproducten. Het dient als basis voor productstandaardisatie en classificatiebeheer.
9. Levensduur van een apparaat: De periode waarin het apparaat naar verwachting normaal zal functioneren binnen de gespecificeerde parameters. Het is gebaseerd op de verklaring van de fabrikant en gespecificeerd in de technische specificaties van het project, en biedt een basis voor het onderhoud van apparaten en de vervangingsplanning.

De terminologiedefinities in clausule 3.1 van EN 15129:2018 zijn geen geïsoleerde lijst van concepten, maar vormen een logisch rigoureus technisch taalsysteem dat de gehele levenscyclus vananti-seismische apparaten. De waarde ervan komt vooral tot uiting in de volgende drie aspecten:

Onderzoeks-, ontwerp-, productie- en regelgevende instellingen met betrekking tot anti-seismische apparaten zijn verspreid over verschillende landen in Europa. Door de connotatie en uitbreiding van termen nauwkeurig te definiëren, biedt deze clausule een uniforme maatstaf voor technische communicatie tussen-regionale en- entiteiten. Bijvoorbeeld de kwantitatieve criteria (dempingsverhouding, stijfheidsverschilverhouding) om onderscheid te maken tussen "lineaire apparaten" en "niet-lineaire apparaten"vermijd verwarring bij de apparaatclassificatie veroorzaakt door subjectief oordeel; De duidelijke berekeningsmethoden voor parameters als 'effectieve stijfheid' en 'ontwerpverplaatsing' garanderen de vergelijkbaarheid van de evaluatieresultaten van apparaatprestaties bij verschillende instellingen, waardoor taalbarrières voor technische samenwerking en handelscirculatie op de pan-Europese markt worden weggenomen.

De terminologiedefinities in de clausule lopen door het hele proces van apparaatontwerp, productie en toepassing en bieden duidelijke technische richtlijnen. In de ontwerpfase wordt "ontwerpverplaatsing d_geb" en "ontwerpkracht V_geb" bieden benchmarks voor het instellen van prestatieparameters van apparaten, terwijl "ductiliteitsvraag" en "effectieve dempingsverhouding" het plastic ontwerp en de verificatie van de energiedisssipatiecapaciteit begeleidenenergiedissiperende apparaten-. In de productiefase worden definities als ‘fabrieksproductiecontrole (FPC)" en "productassortiment" standaardiseren het productieprocesbeheer en de productcertificeringslogica. In de toepassingsfase verduidelijkt de definitie van "isolatiesysteem" en "isolatieinterface" de positionering van apparaten in de structuur en de vereisten voor systeemintegratie, terwijl de definitie van "levensduur" een op tijd- gebaseerde referentie biedt voor later onderhoud. Bovendien verwijst de clausule herhaaldelijk naar normen zoals EN 1990 (Basic of Structural Design) en EN 1998 (Seismic Design of Buildings), het verder waarborgen van de overeenstemming tussen het ontwerp van anti-seismische apparaten en het algemene structurele ontwerp.

De terminologiedefinities in de clausule brengen een evenwicht tussen ‘precisie’ en ‘inclusiviteit’, waarbij ruimte wordt gereserveerd voor technologische innovatieanti-seismische apparaten.De definitie van bijvoorbeeld ‘anti-seismisch apparaat" richt zich op "functie (modificeren van seismische respons)" in plaats van specifieke structuren of principes te specificeren, waardoor opkomende technologieën zoals apparaten met vormgeheugenlegeringen en slimme dempers op natuurlijke wijze in het standaardraamwerk kunnen worden opgenomen. De classificatiecriteria voor "niet-lineaire apparaten"kwantitatieve indicatoren hanteren (dempingsratio, stijfheidsverschilratio) in plaats van specifieke typen op te sommen, waardoor veroudering van het terminologiesysteem als gevolg van technologische iteratie wordt vermeden. Deze 'functie-georiënteerde + kwantitatieve definitie'-benadering zorgt niet alleen voor de standaardisatie van huidige technologietoepassingen, maar biedt ook een flexibel aanpassingskader voor toekomstige technologische ontwikkeling.

Het terminologiedefinitiesysteem in clausule 3.1 van EN 15129:2018 dient als hoeksteen van technische standaardisatie op het gebied van Europeseanti-seismische apparaten. Door middel van duidelijke classificatie, nauwkeurige kwantificering en rigoureuze logica transformeert het de volledige-technische elementen van de ketenanti-seismische apparaten-van concept tot toepassing-in bruikbare en verifieerbare taalkundige symbolen. Het biedt niet alleen een uniform technisch communicatiemiddel voor ingenieurs, fabrikanten en regelgevende instellingen, maar garandeert ook fundamenteel de prestatiebetrouwbaarheid vananti-seismische apparatenen de veiligheid van structurele toepassingen. Voor beoefenaars die zich bezighouden met seismische engineering is een diepgaand begrip van de connotatie van de termen in deze clausule een belangrijke voorwaarde voor het beheersen van de kerninhoud van EN 15129:2018 en het bevorderen van de gestandaardiseerde toepassing en innovatieve ontwikkeling vananti-seismische apparaattechnologie.