266 Modelación no lineal de muros de hormigón armado y enfoques de Macro modelos en OpenSees

🎓 Modelación no lineal de muros de hormigón armado y enfoques de Macro modelos en OpenSees
Ponente: Ing. Andrius Lucana Estrada

🎯 Objetivo
Presentar el estado del arte y comparar macro modelos para muros de hormigón armado en OpenSees/OpenSeesPy, destacando alcances, limitaciones, calibración con ensayos cíclicos y criterios para uso en práctica. 🎯

🔎 Por qué importa
El diseño basado en desempeño exige predicción de daño (no solo fuerzas/derivas). Tras el 27-F-2010 (Mw 8.8, Chile) se observaron fallas típicas en muros; elegir el nivel de modelación adecuado impacta la estimación de rigidez, disipación y seguridad. 📌

🏗️ Estrategias de sistema
Selección por objetivo: columna ancha (fibra) vs. múltiples paneles verticales (MVLEM) vs. SFI-MVLEM (flexión-corte).

Para muros esbeltos (relación de aspecto ≈ 2.3): modelo por flexión es suficiente.
Para muros cortos (≈ 1.5): incluir interacción flexión-corte (pinching).
Muros acoplados: paneles verticales en muros; viga de acople con modelo que capture corte (orientación y resorte de corte).

🧩 Tecnologías y modelación
Materiales: SteelMPF (Menegotto-Pinto-Filippou), ConcreteCM (confinado/no confinado).
Daño/corte: F-SAM (degradación y pinching).
Algoritmos: Newton, Newton-lineal, Broyden (estrategia en cascada).
Referencias de micro-modelos: Shell/LS-DYNA, Vector2 (campo de esfuerzos).
Normas citadas/contexto: ACI 318.

📐 Criterios de diseño y verificación
Umbrales de deriva orientativos: 0.2% (ligero), 0.5% (moderado), 1% (severo), 1.5% (cercano a colapso).
Calibrar con cuantías y confinamiento reales; definir corte elástico (resorte) donde aplique.
Carga axial y protocolo de ensayo como en el experimento base.

🧪 Ensayos y desempeño esperado
Ensayos cíclicos cuasiestáticos con 2 ciclos por nivel de deriva.
Esbelto BWSH4 (H = 4.6 m, L = 2.0 m): 410–420 kN, 70–75 mm.
Corto RV-15S78 (H = 1.83 m, L = 1.22 m): 800–820 kN, 50–55 mm; pinching marcado.

📊 Resultados de análisis (síntesis)
BWSH4: MVLEM reproduce fuerza/rigidez con bajo costo computacional (≈ 4–6 s).
RV-15S78: SFI-MVLEM captura pinching y degradación (≈ 360–520 s); modelos solo-flexión sobreestiman disipación.

⚙️ Recomendaciones
Elegir modelo según esbeltez y demanda de corte.
Implementar concreto confinado en bordes y cuantías reales.
Usar estrategia de convergencia en cascada para estabilidad numérica.
Validar con ensayos publicados antes de estudios IDA/fragilidad.

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