05-Resumen e interpretación de las definiciones terminológicas del apartado 3.1 de la norma EN 15129:2018

Como norma europea fundamental en el ámbito dedispositivos anti-sísmicos, EN 15129:2018 incluye la Cláusula 3.1 ("Términos y Definiciones"), que establece un sistema de lenguaje técnico unificado para este dominio. Esta cláusula no sólo define el concepto central de "dispositivo anti-sísmico" pero también especifica 51 términos clave que cubren el rendimiento del dispositivo, los tipos, la composición del sistema y los parámetros de diseño. Proporciona referencias técnicas precisas para el diseño, la producción, las pruebas y la aplicación de dispositivos anti-sísmicos. A continuación se ofrece una descripción general completa de los puntos clave de esta cláusula, organizados por resúmenes de clasificación principal y la interpretación del valor general.

1. Dispositivo anti-sísmico: La definición central de la cláusula, que se refiere a un dispositivo destinado a integrarse en una estructura para modificar la respuesta de la estructura a las acciones sísmicas absorbiendo, disipando, aislando o redirigiendo fuerzas sísmicas. Debe cumplir con los requisitos de rendimiento en escenarios de diseño tanto sísmicos como no-sísmicos y poseer la función de mejorar la resiliencia de la estructura. Este término sirve como punto de partida lógico para toda la terminología relacionada.
2. Dispositivo: Una definición de categoría-amplia que abarca todos los componentes que modifican la respuesta sísmica de una estructura aislando la estructura, disipando energía o formando restricciones permanentes/temporales a través de conexiones rígidas. Delinea el alcance para la clasificación posterior de tipos de dispositivos.
3. Conexión a la estructura.: Se refiere a componentes mecánicos (p. ej., anclajes, pasadores) que aseguran la interfaz del dispositivo a la estructura o base. Estos componentes deben ser capaces de transmitir las fuerzas generadas por el dispositivo y evitar desplazamientos relativos, actuando como eslabones críticos para el funcionamiento coordinado del dispositivo y la estructura.

1, Parámetros relacionados con el desplazamiento-

• Desplazamiento de diseño(d_bd): El desplazamiento total del dispositivo causado por la traslación y rotación alrededor del eje vertical delsistema de aislamientocuando la estructura está sometida únicamente a acciones sísmicas de diseño. Sirve como punto de referencia de desplazamiento básico para el diseño del rendimiento del dispositivo.
• Desplazamiento de diseño delsistema de aislamiento (d_cd): El desplazamiento horizontal del sistema de aislamiento en el centro de rigidez efectiva en la dirección principal bajo acciones sísmicas de diseño, que refleja la respuesta de desplazamiento general del sistema de aislamiento.
• Desplazamiento máximo (d_Ed): Paradispositivos anti-sísmicosEn puentes, esto se refiere al desplazamiento horizontal total máximo (incluidos todos los efectos de la acción y un ajuste del factor de confiabilidad parad_bd; para otras estructuras, esd_bdamplificado por un factor de confiabilidad. Representa el indicador de límite superior para el diseño de desplazamiento del dispositivo.

2. Parámetros relacionados con la fuerza y ​​la rigidez-

• Fuerza de diseño(V_bd): La fuerza o momento correspondiente al desplazamiento de diseño del dispositivo d_bd, que sirve como punto de referencia principal para el diseño del rendimiento de carga-del dispositivo.
• Rigidez efectiva (K_eff,b): La relación entre la fuerza horizontal total transmitida por el dispositivo y el componente del desplazamiento de diseño en la dirección principal (rigidez secante). Se utiliza para simplificar la caracterización del comportamiento mecánico del dispositivo, pero solo se puede aplicar a los cálculos de respuesta estructural si la estructura se analiza linealmente y todos los dispositivos tienen una amortiguación y rigidez consistentes.
• Rigidez de la primera rama (K₁): La rigidez secante de undispositivo no lineal (NLD)dentro del rango de 0.1V_bda 0,2 V_bd. Dispositivos lineales (LD)Utilice el mismo método para el cálculo de la rigidez. Este parámetro refleja las características de rigidez del dispositivo en la etapa inicial.
• Rigidez de la segunda rama (K₂): La rigidez secante dentro del rango de 0,5d_bdhasta d_bdbasado en un ciclo bilineal teórico, que representa el cambio de rigidez del dispositivo en la etapa de gran-desplazamiento.

3． Parámetros relacionados con la energía y la amortiguación-

• Relación de amortiguación efectiva (ε_eff,b): El equivalenteamortiguación viscosaValor del dispositivo durante la respuesta cíclica al desplazamiento de diseño, calculado en base a la energía disipada en el tercer ciclo de carga. Se utiliza para simplificar la caracterización del dispositivo.disipación de energíacapacidad, pero también deben señalarse las limitaciones en su aplicación al análisis estructural.
• Demanda de ductilidad: Expresado como d_bd/d₁(donde d₁es el desplazamiento en la intersección de las dos líneas de rigidez en el ciclo bilineal teórico) basado en el ciclo bilineal teórico. Es un parámetro clave para evaluar la demanda plástica de los dispositivos-disipadores de energía (EDD) en función de la histéresis del material.
• Disipación de energíacapacidad: la capacidad del dispositivo para disipar energía durante los ciclos-de desplazamiento de carga, lo que sirve como indicador principal de rendimiento para los dispositivos-disipadores de energía.

1, Clasificación por comportamiento mecánico.

1), Dispositivo lineal (LD):Muestra una relación de desplazamiento de carga lineal o casi{0}}lineal-dentro del rango de d_bd. Tiene buena estabilidad cíclica, dependencia mínima de la velocidad y ningún desplazamiento residual después de la descarga (o desplazamiento residual <2% del desplazamiento máximo), por ejemplo, algunos dispositivos de soporte elástico.

2).Dispositivo no lineal (NLD):Muestra una relación carga-desplazamiento-no lineal, con una estabilidad cíclica satisfactoria y una dependencia mínima de la velocidad. Se clasifica como tal si cumple alguna de las siguientes condiciones: "relación de amortiguación efectiva > 15%" o " (K_eff,b-K₁)/K₁> 20%". Se subdivide en:

• a).Dispositivo-disipador de energía (EDD):Posee una fuerte capacidad de disipación de energía (relación de amortiguación efectiva > 15%) y normalmente tiene un desplazamiento residual significativo después de la descarga, por ejemplo, amortiguadores fluidos viscosos.
• b).Dispositivo elástico no lineal (NLED): Almacena mucha más energía elástica que la energía disipada durante la etapa de carga (relación de amortiguación efectiva < 15%, pero relación de diferencia de rigidez > 20%), por ejemplo, algunos dispositivos de resorte no lineales.

3). Dispositivo de endurecimiento (HD): Un tipo de dispositivo no lineal donde tanto la rigidez efectiva K_eff,by la rigidez de la segunda rama K₂son mayores que la rigidez de la primera rama K₁. Su rigidez aumenta con el desplazamiento.

4).Dispositivo de ablandamiento (SD): Un tipo de dispositivo no lineal donde tanto la rigidez efectiva K_eff,by la rigidez de la segunda rama K₂ son menores que la rigidez de la primera rama K₁. Su rigidez disminuye con el desplazamiento.

2, Clasificación por función y principio

1).Aislador: Posee las características básicas necesarias paraaislamiento sísmico, capaz de soportar la carga gravitacional de la superestructura y adaptarse al desplazamiento horizontal. Algunoaisladorestambién tengodisipación de energíay capacidades auto-centradas, que sirven como componentes centrales del sistema de aislamiento, por ejemplo,aisladores de goma, aisladores deslizantes de superficie curva.

2).Amortiguador fluido viscoso (FVD):Su fuerza axial de salida depende únicamente de la velocidad aplicada. Logra la disipación de energía a través de la fuerza de reacción generada por el fluido viscoso que fluye a través de orificios/válvulas, lo que lo convierte en un típico dispositivo de disipación de energía-dependiente de la velocidad-.

3).Amortiguador de resorte fluido (FSD):Su fuerza axial de salida depende tanto de la velocidad aplicada como del desplazamiento. Combina la disipación de energía fluida y viscosa con el efecto de compresión progresiva de un resorte, presentando funciones tanto de disipación de energía como de ajuste de rigidez.

4).Dispositivo de sujeción fusible (FR): Restringe el movimiento relativo de los componentes conectados cuando la carga está por debajo de un umbral de fuerza preestablecido (fuerza de avance) y permite el movimiento cuando se excede el umbral. Además, se clasifica por principio en:

a).Dispositivo de retención fusible hidráulico (HFR):Dispositivo de retención que logra la función fusible mediante la apertura de una válvula de alivio basado en principios hidráulicos.

b).Dispositivo de sujeción fusible mecánico (MFR): Un dispositivo de retención que logra la función fusible mediante la fractura de un componente de sacrificio.

5). Dispositivos de tipo de conexión-:

• a).Dispositivo de conexión permanente (PCD): Proporciona sujeción estable en una o dos direcciones horizontales, capaz de adaptarse a la rotación y al desplazamiento vertical sin transmitir momentos flectores ni cargas verticales. Se divide en dispositivos de conexión móviles (con sujeción en una dirección) y dispositivos de conexión fijos (con sujeción en dos direcciones).
• b).Dispositivo de conexión rígida (RCD): Conecta dos elementos estructurales sin transmitir momentos flectores ni cargas verticales, abarcando dispositivos de conexión permanente, dispositivos de retención fusibles y dispositivos de conexión temporal.
• c).Dispositivo de conexión temporal (TCD):Su fuerza de salida depende de la velocidad aplicada. Proporciona la fuerza de reacción requerida cuando se activa dinámicamente y una fuerza de reacción mínima durante el movimiento lento, utilizada en escenarios de restricción sísmica temporal.
• d).Unidad de transmisión de choque (STU): Su fuerza de salida depende de la velocidad aplicada. Proporciona una conexión dinámica de alta-rigidez a través de la fuerza de reacción generada por el fluido viscoso que fluye a través de los orificios, con una fuerza de reacción insignificante bajo cargas de baja-velocidad. Se utiliza en escenarios específicos de transmisión de cargas de choque.

6). Dispositivos autocentrantes-:

a).Dispositivo de autocentrado-estático (StRD): un tipo dedispositivo de disipación de energía-cuya curva de carga-desplazamiento en el tercer ciclo pasa por o está cerca del origen de coordenadas (distancia menor o igual a 0,1d_bd), que posee una capacidad básica-de autocentrado.

b).Dispositivo de autocentrado-suplementario (SRCD):Su curva de carga-desplazamiento en el tercer ciclo pasa por o está cerca del origen de coordenadas y proporciona una fuerza de al menos 0,1 V._bddurante la descarga de pequeño-desplazamiento (0,1d_bd). Se utiliza para contrarrestar los efectos de fuerzas no-conservadoras y proporcionar capacidad general de autocentrado-para el sistema estructural.

1. Sistema de aislamiento: Una colección de dispositivos utilizados para lograr aislamiento sísmico, que sirven como unidad integral para el diseño de aislamiento estructural.
2. Interfaz de aislamiento: En el diseño de aislamiento sísmico, la interfaz que separa la subestructura de la superestructura y acomoda el sistema de aislamiento. Actúa como soporte de instalación y funcional del sistema de aislamiento.
3. Infraestructura: La parte de la estructura debajo de la interfaz de aislamiento que está anclada a los cimientos. Soporta y transmite la carga de la superestructura a los cimientos.
4. Superestructura: La parte de la estructura sobre la interfaz de aislamiento que está aislada de acciones sísmicas. Experimenta efectos sísmicos reducidos a través del sistema de aislamiento.
5. Elemento central: el componente clave de un dispositivo lineal o no lineal que determina su comportamiento mecánico y proporciona características centrales como flexibilidad, disipación de energía y capacidad de autocentrado; por ejemplo, placas de acero, alambres de aleaciones con memoria de forma y componentes de caucho.
6. Control de producción en fábrica (FPC): Un control interno permanente de la producción implementado por las instalaciones de fabricación de acuerdo con las especificaciones técnicas armonizadas pertinentes, con registros documentados. Garantiza la coherencia y el cumplimiento en el proceso de producción de dispositivos antisísmicos.
7. Gama de productos: Un grupo de productos fabricados por el mismo fabricante, para el cual los resultados de la prueba de tipo de una o más características son válidos para todos los productos dentro de la gama. Simplifica el proceso de certificación de productos.
8. Tipo de producto-: Una colección de productos fabricados utilizando combinaciones de materias primas y procesos de producción específicos, que representan un nivel o grado de desempeño específico, basado en las características clave de los productos de construcción. Sirve como base para la estandarización de productos y la gestión de clasificación.
9. Vida útil de un dispositivo.: El período durante el cual se espera que el dispositivo funcione normalmente dentro de los parámetros especificados. Se basa en la declaración del fabricante y se especifica en las especificaciones técnicas del proyecto, proporcionando una base para el mantenimiento del dispositivo y la planificación de reemplazo.

Las definiciones terminológicas en la Cláusula 3.1 de EN 15129:2018 no son una lista aislada de conceptos, sino que forman un sistema de lenguaje técnico lógicamente riguroso que cubre todo el ciclo de vida dedispositivos anti-sísmicos. Su valor se refleja principalmente en los siguientes tres aspectos:

Las instituciones de investigación, diseño, producción y regulación relacionadas con los dispositivos antisísmicos están distribuidas en diferentes países de Europa. Al definir con precisión la connotación y extensión de los términos, esta cláusula proporciona un punto de referencia unificado para la comunicación técnica entre-regionales y-entidades. Por ejemplo, los criterios cuantitativos (relación de amortiguación, relación de diferencia de rigidez) para distinguir entre "dispositivos lineales" y "dispositivos no lineales"evitar la confusión en la clasificación de dispositivos causada por juicios subjetivos; Los métodos de cálculo claros para parámetros como "rigidez efectiva" y "desplazamiento de diseño" garantizan la comparabilidad de los resultados de la evaluación del rendimiento del dispositivo entre diferentes instituciones, eliminando las barreras lingüísticas para la colaboración técnica y la circulación comercial en el mercado pan-europeo.

Las definiciones terminológicas contenidas en la cláusula abarcan todo el proceso de diseño, producción y aplicación del dispositivo, proporcionando una orientación técnica clara. En la fase de diseño, "desplazamiento de diseño d_bd" y "fuerza de diseño V_bd"proporcionan puntos de referencia para establecer los parámetros de rendimiento del dispositivo, mientras que la "demanda de ductilidad" y la "relación de amortiguación efectiva" guían el diseño plástico y la verificación de la capacidad de disipación de energía dedispositivos-disipadores de energía. En la fase de producción, definiciones como "control de producción en fábrica (FPC)" y "gama de productos" estandarizan la gestión del proceso de producción y la lógica de certificación de productos. En la fase de aplicación, la definición de "sistema de aislamiento" y "interfaz de aislamiento" aclara la ubicación de los dispositivos en la estructura y los requisitos para la integración del sistema, mientras que la definición de "vida útil" proporciona una referencia basada en el tiempo-para el mantenimiento posterior. Además, la cláusula hace referencia repetidamente a normas como EN 1990 (Diseño básico de estructuras) y EN 1998 (Diseño sísmico de edificios). garantizar aún más la alineación de cumplimiento entre el diseño de dispositivos antisísmicos y el diseño estructural general.

Las definiciones terminológicas en la cláusula equilibran "precisión" e "inclusividad", reservando espacio para la innovación tecnológica endispositivos anti-sísmicos.Por ejemplo, la definición de "dispositivo anti-sísmico" se centra en la "función (modificación de la respuesta sísmica)" en lugar de especificar estructuras o principios específicos, lo que permite que tecnologías emergentes como dispositivos de aleación con memoria de forma y amortiguadores inteligentes se incorporen naturalmente al marco estándar. Los criterios de clasificación para "dispositivos no lineales"adoptar indicadores cuantitativos (relación de amortiguación, relación de diferencia de rigidez) en lugar de enumerar tipos específicos, evitando la obsolescencia del sistema terminológico debido a la iteración tecnológica. Este enfoque de "definición cuantitativa y orientada a funciones-" no solo garantiza la estandarización de las aplicaciones tecnológicas actuales, sino que también proporciona un marco de adaptación flexible para el desarrollo tecnológico futuro.

El sistema de definición de terminología del apartado 3.1 de la norma EN 15129:2018 sirve como piedra angular de la normalización técnica en el campo de la normativa europea.dispositivos anti-sísmicos. A través de una clasificación clara, una cuantificación precisa y una lógica rigurosa, transforma la cadena completa-de elementos técnicos dedispositivos anti-sísmicos-del concepto a la aplicación-en símbolos lingüísticos operables y verificables. No solo proporciona una herramienta de comunicación técnica unificada para ingenieros, fabricantes e instituciones reguladoras, sino que también garantiza fundamentalmente la confiabilidad del rendimiento dedispositivos anti-sísmicosy la seguridad de las aplicaciones estructurales. Para los profesionales dedicados a la ingeniería sísmica, una comprensión profunda de la connotación de los términos de esta cláusula es un requisito previo clave para dominar el contenido principal de la Norma EN 15129:2018 y promover la aplicación estandarizada y el desarrollo innovador detecnología de dispositivos antisísmicos.