05-Tóm tắt và giải thích các định nghĩa thuật ngữ tại khoản 3.1 của EN 15129:2018

Là tiêu chuẩn cốt lõi của Châu Âu trong lĩnh vựcthiết bị chống địa chấn, EN 15129:2018 bao gồm Điều 3.1 ("Điều khoản và Định nghĩa"), trong đó thiết lập một hệ thống ngôn ngữ kỹ thuật thống nhất cho miền này. Điều khoản này không chỉ xác định khái niệm cốt lõi của "thiết bị chống địa chấn" nhưng cũng chỉ rõ 51 thuật ngữ chính bao gồm hiệu suất, loại, thành phần hệ thống và thông số thiết kế của thiết bị. Nó cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật chính xác cho việc thiết kế, sản xuất, thử nghiệm và ứng dụng các thiết bị chống địa chấn. Sau đây là tổng quan toàn diện về các điểm chính của điều khoản này, được sắp xếp theo các bản tóm tắt phân loại cốt lõi và diễn giải giá trị tổng thể.

1. thiết bị chống địa chấn: Định nghĩa cốt lõi của điều khoản, đề cập đến một thiết bị được thiết kế để tích hợp vào một kết cấu nhằm thay đổi phản ứng của kết cấu đối với các tác động địa chấn bằng cách hấp thụ, tiêu tán, cô lập hoặc chuyển hướng lực địa chấn. Nó phải đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất trong cả hai kịch bản thiết kế chịu động đất và không chịu động đất{1}}, đồng thời có chức năng nâng cao khả năng phục hồi của kết cấu. Thuật ngữ này đóng vai trò là điểm khởi đầu hợp lý cho tất cả các thuật ngữ liên quan.
2. Thiết bị: Một-định nghĩa danh mục rộng bao gồm tất cả các thành phần làm thay đổi phản ứng địa chấn của cấu trúc thông qua việc cách ly cấu trúc, tiêu tán năng lượng hoặc hình thành các ràng buộc vĩnh viễn/tạm thời thông qua các kết nối cứng. Nó mô tả phạm vi phân loại tiếp theo của các loại thiết bị.
3. Kết nối với cấu trúc: Đề cập đến các thành phần cơ khí (ví dụ: neo, chốt) giúp cố định giao diện thiết bị với kết cấu hoặc nền móng. Các bộ phận này phải có khả năng truyền lực do thiết bị tạo ra và ngăn ngừa sự dịch chuyển tương đối, đóng vai trò là các liên kết quan trọng cho hoạt động phối hợp của thiết bị và kết cấu.

1, Các thông số liên quan đến độ dịch chuyển-

• Chuyển vị thiết kế (d_bd): Tổng độ dịch chuyển của thiết bị do dịch chuyển và quay quanh trục thẳng đứng của thiết bịhệ thống cách lykhi kết cấu chỉ chịu tác động động đất thiết kế. Nó đóng vai trò là chuẩn mực dịch chuyển cơ bản cho thiết kế hiệu suất thiết bị.
• Chuyển vị thiết kế củahệ thống cách ly (d_{đĩa CD}): Chuyển vị ngang của hệ cách ly tại tâm có độ cứng hữu hiệu theo phương chính chịu tác động động đất thiết kế, phản ánh phản ứng chuyển vị tổng thể của hệ cách ly.
• Chuyển vị tối đa (d_Ed): Vìthiết bị chống địa chấntrong cầu, điều này đề cập đến tổng chuyển vị ngang tối đa (bao gồm tất cả các hiệu ứng tác động và điều chỉnh hệ số tin cậy đối vớid_bd; đối với các cấu trúc khác, đó làd_bdđược khuếch đại bởi hệ số tin cậy. Nó đại diện cho chỉ báo giới hạn trên cho thiết kế dịch chuyển thiết bị.

2, Các tham số liên quan đến lực và độ cứng-

• Lực thiết kế (V_bd): Lực hoặc mômen tương ứng với độ dịch chuyển thiết kế của thiết bị d_bd, đóng vai trò là điểm chuẩn cốt lõi để thiết kế hiệu suất chịu tải của thiết bị.
• Độ cứng hiệu quả (K_{hiệu quả,b}): Tỷ số giữa tổng lực ngang do thiết bị truyền tới thành phần chuyển vị thiết kế theo phương chính (độ cứng cát tuyến). Nó được sử dụng để đơn giản hóa việc mô tả đặc tính cơ học của thiết bị nhưng chỉ có thể được áp dụng để tính toán phản ứng cấu trúc nếu cấu trúc được phân tích tuyến tính và tất cả các thiết bị đều có độ giảm chấn và độ cứng nhất quán.
• Độ cứng của nhánh thứ nhất (K₁): Độ cứng sec của athiết bị phi tuyến (NLD)trong phạm vi 0,1V_bdđến 0,2 V_bd. Thiết bị tuyến tính (LD)sử dụng phương pháp tương tự để tính độ cứng. Thông số này phản ánh đặc tính độ cứng của thiết bị ở giai đoạn ban đầu.
• Độ cứng nhánh thứ hai (K₂): Độ cứng cát tuyến trong khoảng 0,5d_bdđến d_bddựa trên chu trình song tuyến tính lý thuyết, thể hiện sự thay đổi độ cứng của thiết bị trong giai đoạn dịch chuyển lớn.

3． Các thông số liên quan đến năng lượng và giảm chấn-

• Tỷ lệ giảm chấn hiệu quả (ε_{hiệu quả,b}): Tương đươnggiảm chấn nhớtgiá trị của thiết bị trong quá trình đáp ứng theo chu kỳ ở độ dịch chuyển thiết kế, được tính toán dựa trên năng lượng tiêu tán trong chu kỳ tải thứ ba. Nó được sử dụng để đơn giản hóa việc mô tả đặc tính của thiết bịtiêu tán năng lượngnăng lực, nhưng cũng cần lưu ý những hạn chế trong việc áp dụng nó vào phân tích cấu trúc.
• Nhu cầu độ dẻo: Biểu thị bằng d_bd/d₁(ở đâu d₁là chuyển vị tại giao điểm của hai đường cứng trong chu trình song tuyến tính lý thuyết) dựa trên chu trình song tuyến tính lý thuyết. Đây là thông số quan trọng để đánh giá nhu cầu nhựa của các thiết bị-tiêu tán năng lượng (EDD) dựa trên độ trễ của vật liệu.
• tiêu tán năng lượngdung tích: Khả năng tiêu tán năng lượng của thiết bị trong các chu kỳ dịch chuyển-tải, đóng vai trò là chỉ báo hiệu suất cốt lõi cho các thiết bị tiêu tán năng lượng.

1, Phân loại theo hành vi cơ học

1), Thiết bị tuyến tính (LD):Thể hiện mối quan hệ dịch chuyển-tải tuyến tính{1}}tuyến tính hoặc gần tuyến tính trong phạm vi d_bd. Nó có độ ổn định theo chu kỳ tốt, sự phụ thuộc vận tốc tối thiểu và không có chuyển vị dư sau khi dỡ tải (hoặc chuyển vị dư <2% chuyển vị tối đa), ví dụ: một số thiết bị hỗ trợ đàn hồi.

2).Thiết bị phi tuyến (NLD):Thể hiện mối quan hệ chuyển vị-tải phi tuyến tính với độ ổn định theo chu kỳ thỏa đáng và sự phụ thuộc vận tốc tối thiểu. Nó được phân loại như vậy nếu đáp ứng một trong các điều kiện sau: "tỷ lệ giảm chấn hiệu quả > 15%" hoặc " (K_{hiệu quả,b}-K₁)/K₁> 20%". Nó còn được chia thành:

• a).thiết bị tiêu tán năng lượng (EDD):Có khả năng tiêu tán năng lượng mạnh (tỷ lệ giảm chấn hiệu quả > 15%) và thường có lượng dịch chuyển dư đáng kể sau khi dỡ tải, ví dụ như bộ giảm chấn nhớt chất lỏng.
• b).Thiết bị đàn hồi phi tuyến (NLED): Lưu trữ năng lượng đàn hồi cao hơn nhiều so với năng lượng tiêu tán trong giai đoạn tải (tỷ lệ giảm chấn hiệu quả < 15%, nhưng tỷ lệ chênh lệch độ cứng > 20%), ví dụ: một số thiết bị lò xo phi tuyến.

3). Thiết bị làm cứng (HD): Một loại thiết bị phi tuyến trong đó cả độ cứng hữu hiệu K_{hiệu quả,b}và độ cứng nhánh thứ hai K₂lớn hơn độ cứng của nhánh thứ nhất K₁. Độ cứng của nó tăng lên khi dịch chuyển.

4).Thiết bị làm mềm (SD): Một loại thiết bị phi tuyến trong đó cả độ cứng hữu hiệu K_{hiệu quả,b}và độ cứng nhánh thứ hai K₂ nhỏ hơn độ cứng của nhánh thứ nhất K₁. Độ cứng của nó giảm khi dịch chuyển.

2, Phân loại theo chức năng và nguyên lý

1).Bộ cách ly: Sở hữu những đặc điểm cốt lõi cần thiết chocách ly địa chấn, có khả năng chịu tải trọng hấp dẫn của kết cấu thượng tầng và thích ứng với chuyển vị ngang. Một sốchất cách lycũng cótiêu tán năng lượngvà khả năng tự{0}}làm trung tâm, đóng vai trò là thành phần cốt lõi của hệ thống cách ly, ví dụ:cách ly cao su, bộ cách ly trượt bề mặt cong.

2).Bộ giảm chấn nhớt chất lỏng (FVD):Lực dọc trục đầu ra của nó chỉ phụ thuộc vào vận tốc tác dụng. Nó đạt được sự tiêu tán năng lượng thông qua lực phản ứng được tạo ra bởi chất lỏng nhớt chảy qua các lỗ/van, khiến nó trở thành một thiết bị tiêu tán năng lượng-phụ thuộc vào vận tốc{2}}năng lượng điển hình.

3).Giảm chấn lò xo chất lỏng (FSD):Lực dọc trục đầu ra của nó phụ thuộc vào cả vận tốc và độ dịch chuyển được áp dụng. Nó kết hợp sự tiêu tán năng lượng nhớt của chất lỏng với hiệu ứng nén lũy tiến của lò xo, có cả chức năng tiêu tán năng lượng và điều chỉnh độ cứng.

4).Thiết bị hạn chế dễ nóng chảy (FR): Hạn chế chuyển động tương đối của các bộ phận được kết nối khi tải ở dưới ngưỡng lực đặt trước (lực đột phá) và cho phép chuyển động khi vượt quá ngưỡng. Nó được phân loại thêm theo nguyên tắc như sau:

a).Thiết bị hạn chế nóng chảy thủy lực (HFR):Một thiết bị hạn chế đạt được chức năng nóng chảy thông qua việc mở van xả dựa trên nguyên lý thủy lực.

b).Thiết bị hạn chế dễ nóng chảy cơ học (MFR): Một thiết bị hạn chế đạt được chức năng nóng chảy thông qua việc gãy một bộ phận hy sinh.

5). thiết bị-loại kết nối:

• a).Thiết bị kết nối cố định (PCD): Cung cấp khả năng kiềm chế ổn định theo một hoặc hai hướng ngang, có khả năng thích ứng với chuyển động quay và dịch chuyển theo chiều dọc mà không truyền mômen uốn hoặc tải trọng thẳng đứng. Nó được chia thành các thiết bị kết nối di động (có giới hạn theo một hướng) và các thiết bị kết nối cố định (có giới hạn theo hai hướng).
• b).Thiết bị kết nối cứng (RCD): Liên kết hai phần tử kết cấu mà không truyền mô men uốn hoặc tải trọng thẳng đứng, bao gồm các thiết bị kết nối cố định, thiết bị hạn chế nóng chảy và thiết bị kết nối tạm thời.
• c).Thiết bị kết nối tạm thời (TCD):Lực đầu ra của nó phụ thuộc vào vận tốc tác dụng. Nó cung cấp lực phản ứng cần thiết khi được kích hoạt linh hoạt và lực phản ứng tối thiểu khi di chuyển chậm, được sử dụng trong các tình huống hạn chế địa chấn tạm thời.
• d).Bộ truyền động sốc (STU): Lực đầu ra của nó phụ thuộc vào vận tốc tác dụng. Nó cung cấp một kết nối động có độ cứng-cao thông qua lực phản lực được tạo ra bởi chất lỏng nhớt chảy qua các lỗ, với lực phản lực không đáng kể dưới tải trọng có vận tốc-thấp. Nó được sử dụng trong các tình huống truyền tải sốc cụ thể.

6). Thiết bị tự{0}}định tâm:

a).Thiết bị tự định tâm tĩnh (StRD): Một loạithiết bị tiêu tán năng lượng-có đường cong chuyển vị-tải trọng trong chu kỳ thứ ba đi qua hoặc gần với gốc tọa độ (khoảng cách Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1d_bd), sở hữu khả năng-tự định tâm cơ bản.

b).Thiết bị tự định tâm bổ sung (SRCD):Đường cong dịch chuyển-tải của nó trong chu kỳ thứ ba đi qua hoặc gần với gốc tọa độ và nó cung cấp một lực ít nhất là 0,1V_bdtrong quá trình dỡ tải dịch chuyển-nhỏ (0,1d_bd). Nó được sử dụng để chống lại tác động của các lực không{1}}bảo toàn và cung cấp khả năng tự định tâm tổng thể cho hệ thống kết cấu.

1. Hệ thống cách ly: Một tập hợp các thiết bị được sử dụng để đạt được khả năng cách ly địa chấn, đóng vai trò là bộ phận không thể thiếu trong thiết kế cách ly kết cấu.
2. Giao diện cách ly: Trong thiết kế cách ly địa chấn, bề mặt phân cách công trình phụ với công trình kiến ​​trúc thượng tầng và chứa đựng hệ thống cách ly. Nó đóng vai trò là thiết bị lắp đặt và vận chuyển chức năng của hệ thống cách ly.
3. Cấu trúc phụ: Phần kết cấu bên dưới bề mặt cách ly được neo vào nền móng. Nó chịu và truyền tải trọng của kết cấu phần trên xuống nền móng.
4. Kiến trúc thượng tầng: Phần kết cấu phía trên bề mặt cách ly được cách ly khỏi các tác động động đất. Nó trải nghiệm tác động địa chấn giảm thông qua hệ thống cách ly.
5. Yếu tố cốt lõi: Thành phần chính của thiết bị tuyến tính hoặc phi tuyến xác định hoạt động cơ học của nó, cung cấp các đặc tính cốt lõi như tính linh hoạt, khả năng tiêu tán năng lượng và khả năng tự{0}}định tâm, ví dụ: tấm thép, dây hợp kim nhớ hình, các thành phần cao su.
6. Kiểm soát sản xuất nhà máy (FPC): Kiểm soát sản xuất nội bộ thường xuyên được thực hiện bởi các cơ sở sản xuất theo các thông số kỹ thuật hài hòa có liên quan, có hồ sơ tài liệu. Nó đảm bảo tính nhất quán và tuân thủ trong quy trình sản xuất-thiết bị chống địa chấn.
7. Phạm vi sản phẩm: Một nhóm sản phẩm được sản xuất bởi cùng một nhà sản xuất, trong đó kết quả thử nghiệm điển hình của một hoặc nhiều đặc tính có giá trị đối với tất cả các sản phẩm trong phạm vi. Nó đơn giản hóa quá trình chứng nhận sản phẩm.
8. loại sản phẩm-: Tập hợp các sản phẩm được sản xuất bằng cách sử dụng các kết hợp nguyên liệu thô và quy trình sản xuất cụ thể, thể hiện mức hoặc cấp hiệu suất cụ thể, dựa trên các đặc tính chính của sản phẩm xây dựng. Nó làm cơ sở cho việc tiêu chuẩn hóa và quản lý phân loại sản phẩm.
9. Tuổi thọ sử dụng của thiết bị: Khoảng thời gian mà thiết bị dự kiến ​​sẽ hoạt động bình thường trong các thông số đã chỉ định. Nó dựa trên tuyên bố của nhà sản xuất và được quy định trong thông số kỹ thuật của dự án, làm cơ sở cho việc lập kế hoạch bảo trì và thay thế thiết bị.

Các định nghĩa thuật ngữ trong Điều 3.1 của EN 15129:2018 không phải là một danh sách các khái niệm riêng biệt mà tạo thành một hệ thống ngôn ngữ kỹ thuật chặt chẽ về mặt logic bao trùm toàn bộ vòng đời củathiết bị chống địa chấn. Giá trị của nó chủ yếu được thể hiện ở ba khía cạnh sau:

Các tổ chức nghiên cứu, thiết kế, sản xuất và quản lý liên quan đến-thiết bị chống địa chấn được phân bổ ở nhiều quốc gia khác nhau ở Châu Âu. Bằng cách xác định chính xác ý nghĩa và phần mở rộng của các thuật ngữ, điều khoản này cung cấp một tiêu chuẩn thống nhất cho hoạt động trao đổi kỹ thuật giữa các-khu vực và giữa các thực thể. Ví dụ: các tiêu chí định lượng (tỷ lệ giảm chấn, tỷ lệ chênh lệch độ cứng) để phân biệt giữa "thiết bị tuyến tính" và "thiết bị phi tuyến"tránh nhầm lẫn trong việc phân loại thiết bị do nhận định chủ quan; các phương pháp tính toán rõ ràng cho các thông số như "độ cứng hiệu quả" và "độ dịch chuyển thiết kế" đảm bảo khả năng so sánh của kết quả đánh giá hiệu suất thiết bị giữa các tổ chức khác nhau, xóa bỏ rào cản ngôn ngữ trong hợp tác kỹ thuật và lưu thông thương mại trên toàn-thị trường Châu Âu.

Các định nghĩa thuật ngữ trong điều này xuyên suốt toàn bộ quá trình thiết kế, sản xuất và ứng dụng thiết bị, cung cấp hướng dẫn kỹ thuật rõ ràng. Trong giai đoạn thiết kế, "chuyển vị thiết kế d_bd" và "lực thiết kế V_bd" cung cấp các điểm chuẩn để thiết lập các thông số hiệu suất của thiết bị, trong khi "nhu cầu về độ dẻo" và "tỷ lệ giảm chấn hiệu quả" hướng dẫn việc xác minh thiết kế nhựa và khả năng tiêu tán năng lượng củathiết bị tiêu tán năng lượng-. Trong giai đoạn sản xuất, các định nghĩa như "Kiểm soát sản xuất nhà máy (FPC)" và "dòng sản phẩm" chuẩn hóa việc quản lý quy trình sản xuất và logic chứng nhận sản phẩm. Trong giai đoạn ứng dụng, định nghĩa về "hệ thống cách ly" và "giao diện cách ly" làm rõ vị trí của thiết bị trong cấu trúc và các yêu cầu để tích hợp hệ thống, trong khi định nghĩa về "tuổi thọ sử dụng" cung cấp tài liệu tham khảo dựa trên thời gian cho việc bảo trì sau này. Ngoài ra, điều khoản này liên tục tham chiếu đến các tiêu chuẩn như EN 1990 (Cơ bản về Thiết kế Kết cấu) và EN 1998 (Thiết kế Địa chấn của Tòa nhà), đảm bảo hơn nữa sự liên kết tuân thủ giữa-thiết kế thiết bị chống địa chấn và thiết kế kết cấu tổng thể.

Các định nghĩa thuật ngữ trong điều khoản cân bằng giữa "độ chính xác" và "tính toàn diện", dành không gian cho đổi mới công nghệ trongthiết bị chống{0}}địa chấn.Ví dụ, định nghĩa về "thiết bị chống địa chấn" tập trung vào "chức năng (sửa đổi phản ứng địa chấn)" thay vì chỉ định cấu trúc hoặc nguyên tắc cụ thể, cho phép các công nghệ mới nổi như thiết bị hợp kim nhớ hình và bộ giảm chấn thông minh được tích hợp một cách tự nhiên vào khung tiêu chuẩn. Tiêu chí phân loại cho "thiết bị phi tuyến"áp dụng các chỉ tiêu định lượng (tỷ số giảm chấn, tỷ số chênh lệch độ cứng) thay vì liệt kê các loại cụ thể, tránh lỗi thời hệ thống thuật ngữ do lặp lại công nghệ. Cách tiếp cận "định nghĩa định lượng + định hướng chức năng" này không chỉ đảm bảo tiêu chuẩn hóa các ứng dụng công nghệ hiện tại mà còn cung cấp một khuôn khổ thích ứng linh hoạt cho sự phát triển công nghệ trong tương lai.

Hệ thống định nghĩa thuật ngữ trong Điều 3.1 của EN 15129:2018 đóng vai trò là nền tảng của tiêu chuẩn hóa kỹ thuật trong lĩnh vực Châu Âuthiết bị chống địa chấn. Thông qua phân loại rõ ràng, định lượng chính xác và logic chặt chẽ, nó biến đổi toàn bộ-các yếu tố kỹ thuật của chuỗithiết bị chống địa chấn-từ khái niệm đến ứng dụng-thành các ký hiệu ngôn ngữ có thể hoạt động và kiểm chứng được. Nó không chỉ cung cấp một công cụ truyền thông kỹ thuật thống nhất cho các kỹ sư, nhà sản xuất và tổ chức quản lý mà còn đảm bảo về cơ bản độ tin cậy về hiệu suất củathiết bị chống địa chấnvà sự an toàn của các ứng dụng kết cấu. Đối với những người hành nghề tham gia vào lĩnh vực kỹ thuật địa chấn, sự hiểu biết sâu sắc về ý nghĩa của các thuật ngữ trong điều khoản này là điều kiện tiên quyết quan trọng để nắm vững nội dung cốt lõi của EN 15129:2018 và thúc đẩy ứng dụng tiêu chuẩn hóa cũng như phát triển đổi mới của kỹ thuật địa chấn.công nghệ thiết bị chống địa chấn.