Modellazione del comportamento meccanico non lineare di pannelli in muratura soggetti a carichi assiali e trasversali

Infill walls play the key role of separating inside and outside space, as well as that of dividing internal spaces. Despite the lack of significant structural role, the importance of the safety assessment of these elements emerges clearly from what was observed in the early stages of the damage recognition followed the April 6 2009 earthquake in L'Aquila, which has confirmed what was observed after other earthquakes. This thesis work follows a number of experimental investigations carried out on ordinary and reinforced walls, and aims of proposing an analysis and modeling approach of the non-linear mechanical behavior of panels subjected to axial and transverse loads. The goal is to combine the experience gained from the internship at Maire Tecnimont S.p.A. and the skills acquired during the university education. The work was carried out with the help of Abaqus CAE, a finite element program that allows the behavior of the materials that make up the panel to be accurately simulated. The 9th IMC Competition for MSc and PhD students, where the author won the second prize, was a starting step for a preliminary analysis, as the objective of the competition was to predict the maximum compressive load of two masonry prisms built with solid or hollow blocks and mortar joints. Later on, progressively more complex models were studied to end up with the numerical simulation of experimental tests carried out at Senini S.p.A. on reinforced masonry panels subjected to 4-point bending tests.

Le murature di tamponamento rivestono un ruolo fondamentale di chiusura tra spazio interno ed esterno oltre che di divisione degli spazi interni, regolando l’interscambio tra i due ambienti che separano. Pur non avendo un ruolo propriamente strutturale, l’importanza della sicurezza di tali elementi emerge chiara da quanto osservato nelle fasi di ricognizione dei danni seguite al terremoto del 6 Aprile 2009 a L’Aquila, che hanno per altro confermato quanto già osservato in terremoti precedenti. Il presente lavoro di tesi si colloca a valle di indagini sperimentali svolte su murature ordinarie e armate proponendo un approccio all’analisi ed alla modellazione del comportamento meccanico non lineare dei pannelli soggetti a carichi assiali e trasversali. La volontà è di conciliare le esperienze maturate grazie al tirocinio curriculare svolto presso la Maire Tecnimont S.p.A. e le competenze acquisite nell’arco del percorso universitario. Il lavoro è stato svolto con l’ausilio di Abaqus CAE, programma di calcolo agli elementi finiti, che permette di simulare fedelmente il comportamento dei materiali che compongono il pannello. La 9th IMC Competition for MSc and PhD students, nella quale lo scrivente ha ottenuto il secondo posto, è stata spunto per un’analisi preliminare, essendo oggetto della competizione la predizione del carico ultimo di provini in muratura ordinaria. A seguire sono stati studiati modelli progressivamente più complessi fino ad arrivare alla simulazione numerica di prove sperimentali svolte dalla ditta Senini S.p.A. su pannelli in muratura rinforzata sottoposti a prove di flessione su quattro punti.