Modelamiento de muros delgados de concreto armado con elementos Lattice Truss

Abstract

El estudio de los modelos matemáticos para la predicción de las repuestas sísmicas es un de tema de interés creciente en la ingeniería, en especial en la evaluación del desempeño sísmico. Aunque en la actualidad existen numerosos modelos, en este trabajo se estudian los modelos de armadura no lineales (/attice­truss), ya que se ha visto en trabajos anteriores que han presentado un buen desempeño. En este trabajo se estudia la capacidad de predicción de la respuesta cíclica de los modelos de armaduras no lineales (/attice-truss) aplicados a muros delgados de concreto armado, en específico se estudia el efecto de parámetros de interés como el tamaño de la malla usada en la predicción de los resultados, la inclusión o no de la degradación de resistencias por interacción de las diagonales y el efecto de la inclinación de las diagonales. La correcta modelación dependerá en general de la correcta inclusión de las propiedades no lineales de los materiales componentes, como el acero de refuerzo y el concreto sin confinar; en este trabajo se usó el modelo de Dodd­ Restrepo para la modelación del comportamiento cíclico del acero de refuerzo, mientras que para el modelamiento del comportamiento cíclico del concreto se usó el modelo de Schoettler-Restrepo. Con la finalidad de evaluar la capacidad predictiva de los modelos lattice-truss se procedió a comparar los resultados obtenidos numéricamente con los resultados experimentales de cuatro muros de ductilidad limitada ensayados en la Universidad Nacional de Ingeniería y en la Pontificia Universidad católica del Perú, encontrándose en todos los casos que las predicciones de la respuesta cíclica usando modelos lattice-truss se ajusta de manera razonablemente precisa a los resultados experimentales.

The study of mathematical models for the prediction of seismic responses is an issue of growing interest in engineering, especially in the evaluation of seismic performance. Although many models exist today, in this work we study the non­ linear cyclic truss models (lattice-truss), since it was seen in previous works that presented a good performance. In this paper, we study the predictive capacity of the cyclic response of the non­ linear cyclic truss models applied to thin walls of reinforced concrete. Specifically, we study the effect of parameters interest, such as mesh size, in prediction of the results, the inclusion or not of the degradation of resistance by the interaction of the diagonals and the effect of the inclination of the diagonals. The correct modeling will generally depend on the correct inclusion of the non­ linear properties of the component materials, such as reinforcing steel and unconfined concrete; in this work, the Dodd-Restrepo model was used for modeling the behavior of reinforcing steel, while the model of Schoettler-Restrepo was used to model the cyclic behavior of concrete. In order to evaluate the predictive capacity of the non-linear cyclic models (lattice­ truss) we proceeded to compare the results obtained numerically with the experimental results of four walls of limited ductility tested at the Universidad Nacional de Ingeniería and at the Pontificia Universidad Católica del Perú. AII cases predicting the cyclic response using lattice-truss models fit the experimental results reasonably accurately.