Desarrollo de un modelo numérico para ensayos de carga lateral cíclica sobre muros de ductilidad limitada con malla dúctil

Abstract

Los muros de ductilidad limitada (MDL) son elementos estructurales de concreto armado de sección delgada, reforzados con acero en una sola capa y sin confinamiento, los cuales son usados como elementos resistentes para cargas de gravedad y sísmicas en las edificaciones. Este sistema se ha popularizado en Latinoamérica en los últimos 20 años debido a sus diversas ventajas como su bajo costo, el poco tiempo requerido para su ejecución y la optimización en espacio y recursos que propicia. Sin embargo, al ser un sistema estructural relativamente joven, las oportunidades de monitorear su comportamiento real ante sismos han sido pocas. En consecuencia, el estudio de estos elementos ha recaído en la elaboración de ensayos experimentales junto a la construcción de modelos numéricos. De estos últimos, el análisis no lineal de elementos finitos se posiciona como uno de los mejores en cuanto al balance de tiempo computacional y resultados confiables. El objetivo de esta tesis es elaborar un modelo de elementos finitos capaz de replicar el comportamiento de MDL sometidos a cargas cíclicas. Para ello, se realiza una selección comprensiva de las leyes constitutivas y enfoques de modelado más usados y con buenos resultados en investigaciones previas similares. Cada una de estas leyes constitutivas se implementa en modelos de elementos finitos de MDL y se analiza en el programa DIANA FEA BV. Finalmente, usando los resultados de los ensayos experimentales de SENCICO (2016), se evalúa la precisión de los modelos. Los resultados muestran una buena correlación numéricoexperimental en la curva de lazos histeréticos, los modelos esbozan el patrón de fisuración de manera razonablemente precisa y predicen la resistencia de los muros con carga axial y sin carga axial con errores de sólo 7.2% y 1.4%, respectivamente.