Análisis numérico del comportamiento no lineal de muros de CLT fabricados con pino radiata chileno sometidos a cargas cíclicas laterales

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Fecha
2019
Idioma
es
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Universidad Andrés Bello
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Resumen
En esta investigación se estudió el comportamiento no lineal de diferentes configuraciones de muros de CLT cuando son sometidos a cargas laterales en el plano, mediante simulaciones numéricas en el software OpenSees. Los muros de CLT se modelaron unidos a la fundación por medio de conectores metálicos de corte (Angle bracket) y de fuerza axial (Hold-Down), considerando que estas uniones experimentan deformaciones en el rango no lineal, mientras que los paneles de CLT tienen un comportamiento lineal elástico. La no linealidad de las conexiones fue definida a partir de las curvas fuerza-desplazamiento obtenidas por el Laboratorio de Investigación y Materiales de la Universidad de Santiago de Chile (LIMUS) en ensayos experimentales de carga cíclica en probetas de conexiones de CLT fabricadas con pino radiata chileno. Para reproducir numéricamente las curvas de histéresis experimentales se utilizó el modelo constitutivo SAWS, calibrando los10 parámetros del modelo con los datos obtenidos por el LIMUS. Para ello, se modeló computacionalmente los ensayos experimentales de cada tipo de conexión y los valores asignados a cada parámetro del modelo SAWS fueron iterados hasta lograr reproducir con precisión las curvas de respuesta experimentales. Una vez calibradas las conexiones, se modeló numéricamente configuraciones de muros con diferentes relaciones de aspecto, cantidad de conectores de corte y carga gravitacional aplicada sobre el panel, los cuales fueron ensayados computacionalmente ante cargas monotónicas y cíclicas según protocolos de desplazamiento indicados en la norma europea DIN EN 12512. A partir de las curvas de respuesta obtenidas, se determinaron las propiedades histeréticas de cada configuración, como su resistencia, rigidez, ductilidad y capacidad de disipación de energía. Finalmente, se analizó la influencia que cada una de las variables controladas en los muros tiene sobre los resultados obtenidos de los ensayos de carga monotónica y cíclica.
In this research, the nonlinear behavior of different configurations of CLT walls subjected to lateral loads were studied by means of numerical simulations in the software OpenSees. The walls were considered connected to the foundation through angle brackets and hold-downs, considering that these connections undergo deformations in the non-linear range, while the CLT panels have a linear-elastic behavior. The non-linearity of the connections was defined from the force-displacement curves obtained by the Materials Research Laboratory of Civil Engineering Department at Universidad de Santiago de Chile (LIMUS) in experimental cyclic load tests carried out in CLT connection test pieces made with Chilean radiata pine. The SAWS constitutive model was used to reproduce the experimental hysteresis curves, the 10 parameters of the model was calibrated against the LIMUS experimental data. For this, the experimental tests were computationally modelled, and the values assigned to each parameter of the SAWS model was iterated until the experimental response was reproduced. Subsequently, wall configurations with different aspect ratios, number of angle brackets and gravitational load applied above the panel were numerically modeled. These configurations were computationally subjected against monotonic and cyclic loads according to the displacement protocols specified in DIN EN 12512. From the response curves obtained, the hysteretic properties of each configuration were determined, such as its strength, stiffness, ductility and energy dissipation capacity. Finally, the influence that each of the variables controlled in the walls has on the results obtained from the monotonic and cyclic load tests was analyzed.
Notas
Tesis (Ingeniero Civil)
Palabras clave
Muros, Modelos Matemáticos, Pruebas, Madera Aserrada, Modelos Matemáticos
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