Estudio de las recomendaciones y desarrollo de algoritmo de posprocesamiento para la modelación no lineal objetiva de muros esbeltos de hormigón armado empleando el elemento MVLEM-3D

Abstract

Se presenta una metodología para la modelación no lineal objetiva de muros esbeltos de hormigón armado de sección transversal rectangular mediante el macroelemento MVLEM-3D. La investigación se estructura en dos fases: en primer lugar, se aplican recomendaciones de la literatura para lograr una modelación objetiva a nivel global mediante la regularización de los modelos de comportamiento del hormigón y del acero; en segundo lugar, se desarrolla y evalúa un algoritmo de posprocesamiento que permite obtener una estimación objetiva de la respuesta a nivel local. Los resultados demuestran que la regularización de las curvas constitutivas influye significativamente en la estimación de la respuesta cíclica, la deriva de piso y la capacidad última de los muros, de modo que los modelos regularizados reproducen con mayor precisión los resultados empíricos. Asimismo, el algoritmo de posprocesamiento propuesto posibilita, a partir de un modelo con mallado de referencia, aproximar de forma muy precisa los resultados que se obtendrían de una modelación con un mayor número de elementos. De este modo, se valida la hipótesis de que es posible recuperar la objetividad a nivel local siempre que la modelación sea objetiva a nivel global. Durante el desarrollo de la investigación se implementan tres interfaces gráficas en Jupyter Notebook para facilitar la modelación no lineal. La primera interfaz obtiene la relación empírica propuesta por Mander (1988) [1], que cuantifica la proporción entre la resistencia a la compresión confinada y no confinada (fcc’/fc’). La segunda se dedica a la regularización de los modelos de comportamiento en OpenSees, en función de la energía de aplastamiento del hormigón. La tercera define secciones basadas en fibras en OpenSees para la modelación de elementos de acople. Las aplicaciones desarrolladas se encuentran disponibles en los repositorios indicados en el apéndice.