Isotropic damage model and serial/parallel mix theory applied to nonlinear analysis of ferrocement thin walls. Experimental and numerical analysis

Ferrocement thin walls are the structural elements that comprise the earthquake resistant system of dwellings built with this material. This article presents the results drawn from an experimental campaign carried out over full-scale precast ferrocement thin walls that were assessed under lateral static loading conditions. The tests allowed the identification of structural parameters and the evaluation of the performance of the walls under static loading conditions. Additionally, an isotropic damage model for modelling the mortar was applied, as well as the classic elasto-plastic theory for modelling the meshes and reinforcing bars. The ferrocement is considered as a composite material, thus the serial/parallel mix theory is used for modelling its mechanical behavior. In this work a methodology for the numerical analysis that allows modeling the nonlinear behavior exhibited by ferrocement walls under static loading conditions, as well as their potential use in earthquake resistant design, is proposed.
Los muros de ferrocemento de pared delgada son el elemento estructural principal que compone el sistema de resistencia sísmica de las viviendas de ferrocemento. En este artículo se presentan los resultados de una campaña experimental realizada sobre muros prefabricados de pared delgada de ferrocemento construidos a escala real 1:1, los cuales fueron probados bajo carga estática lateral.Estos ensayos permitieron identificar parámetros estructurales y evaluar la capacidad y el desempeño de los muros bajo carga estática. Adicionalmente, se aplicó el modelo de daño isótropo para la modelación del mortero y la teoría de elasto-plasticidad clásica para la modelación de las barras y la malla de refuerzo. El Ferrocemento se puede considerar como un material compuesto y por lo tanto se utilizó la teoría de mezclas serie/paralelo para modelar su comportamiento mecánico. Así, se planteó una metodología para el análisis numérico no lineal que permite modelar el comportamiento no lineal exhibido por los muros de ferrocemento bajo este tipo de cargas y su potencial uso en el diseño de muros de ferrocemento.