Modelado de muros de corte
El modelado de muros de corte ha experimentado cambios durante las últimas dos décadas. Las técnicas de análisis han pasado de estática lineal a dinámica no lineal, lo que permite un modelado y simulaciones más realistas. Los diferentes enfoques para modelar muros de cortante abarcan desde modelos macro, como elementos viga-columna modificados, hasta modelos micro, como modelos 3D de elementos finitos. Una técnica de modelado adecuada debería:
- Ser capaz de predecir la respuesta inelástica.
- Incorporando características importantes de los materiales
- Función de simulación de comportamiento: empalme traslapado y deslizamiento de barra
- Representar la migración del eje neutro.
- Rigidez por tensión
- Interacción de acciones de flexión-cizallamiento
Modelos macro
Clough y col. (1965) propuso un macromodelo utilizando un elemento de dos componentes (una viga elastoplástica + una viga elástica lineal) combinados en serie para representar un elemento vertical (muro o columna). Este modelo, sin embargo, no pudo representar la degradación de la resistencia o rigidez en la carga cíclica. Giberson (1967) propuso un modelo macro de un componente que utiliza un solo elemento con bisagras agrupadas en cada extremo. Se supone que las deformaciones no lineales se agrupan en los extremos de los elementos y los elementos se deforman en doble curvatura. Se asignaron diferentes reglas histeréticas a estos elementos de uno o dos componentes para tener en cuenta la degradación en la carga cíclica.
Elementos de línea vertical
El modelo de tres elementos de línea vertical (TVLM) propuesto por Kabeyasawa et al. (1982) utilizaron dos resortes verticales para modelar los elementos delimitadores, mientras que un elemento central de múltiples resortes se usa para modelar las deformaciones rotacionales, cortantes y axiales del muro. El TVLM fue ampliado posteriormente por Vulcano (1988) al Modelo de Elemento de Línea Vertical Múltiple (MVLM), donde se utilizaron múltiples elementos verticales para representar diferentes secciones de la red del muro de corte. Se informa que el modelo representa con éxito importantes características de comportamiento de las paredes de corte. Orakcal y col. (2004; 2006) investigaron la aplicación del modelo MVLE para modelar los parámetros de respuesta clave asociados con la respuesta cíclica de las paredes de flexión.
Métodos de elementos finitos
Vecchio (1999) propuso un algoritmo de elementos finitos para modelar muros de cortante. Este modelo utiliza una malla rectangular e incorpora las características de material no lineal del hormigón y el acero. No se tuvo en cuenta el efecto potencial del deslizamiento (extensión de la barra) en la base. El modelo proporcionó buenas predicciones de las respuestas de las paredes.
Multicapa
Belmouden y Lestuzzi (2007) estudiaron el rendimiento de las paredes de RC utilizando un elemento finito inelástico multicapa basado en la flexibilidad con interfaces multicapa (similar a las fibras). Se modeló el comportamiento histerético de las paredes, incluida la degradación de la resistencia y la rigidez, el pellizco y el efecto potencial del deslizamiento. También se modelaron explícitamente los mecanismos de deformación por cizallamiento inelástico y los efectos del confinamiento. Los modelos coincidían con los experimentos realizados en paredes delgadas.
La aplicación de secciones de fibra asignadas a elementos viga-columna se está volviendo popular en el modelado de muros de cortante para predecir la respuesta no lineal. NIST-GCR10-917-8 (2010) describe la aplicación de este enfoque para modelar diferentes muros de cortante (ya sea por flexión o dominados por cortante). Estos modelos pueden capturar con precisión las respuestas globales de las paredes y son fáciles de usar para fines de ingeniería. Estos elementos de fibra se han implementado recientemente en programas comerciales (SAP2000, 2011; Perform 3D, 2010).
Los investigadores han estudiado diferentes características de comportamiento, como el efecto de la posible extensión de la barra en la base de las paredes y la presencia de las barras empalmadas por solape en diferentes ubicaciones de las paredes. Cho y Pincheira (2005) han estudiado el efecto de la longitud del empalme traslapado sobre la tensión que podría desarrollarse en las barras empalmadas traslapadas. El modelo se modifica e implementa en la edición actual del documento ASCE / SEI 41 (2006). El impacto potencial del deslizamiento de la barra también es estudiado por muchos investigadores (Belmouden y Lestuzzi, 2006; Massone et al., 2009). Zhao y Sritharan (2007) propusieron un elemento no lineal basado en fibras para tener en cuenta el posible deslizamiento de la barra en la base de muros y columnas.
