Comportamento di sistemi di rinforzo fibrorinforzati a matrice cementizia per il consolidamento di strutture in muratura : analisi sperimentale e numerica

Aim of this work is to describe the results of an experimental and numerical investigation about the mechanical behavior of the reinforcements in FRCM (Fiber Reinforced Concrete Matrix) applied to masonry. At first the attention have been focused on the characterization and the study of the reinforcements with a cement matrix and then on the numerical modeling of the push-pull double lap laboratory tests. The experimental tests were performed in order to analyze the responses of the system and their differences in three cases: dry, with matrix and directly applied to the masonry. Nonlinear numerical analysis were carried out to simulate the mechanical behavior of the experimental results. The software Straus7 has enabled us to develop a bi-dimensional nonlinear analysis implementing an elastoplastic model, which collapses for sliding at the interface between the matrix and the reinforcement. The attention has been focused on the comparison of the numerical results with the ones obtained from the test in terms of Load-Displacement of one side of the reinforcement, making a critical analysis of the model presented.

Nel presente lavoro di tesi vengono descritti i risultati di un’indagine sperimentale e numerica sul comportamento meccanico dei rinforzi in FRCM (Fiber Reinforced Concrete Matrix) applicati alla muratura. L’attenzione si è concentrata in primo luogo sulla caratterizzazione e sullo studio del comportamento dei rinforzi con matrice cementizia per poi passare alla modellazione numerica delle prove di push-pull double lap effettuate in laboratorio. I test sperimentali sono stati svolti al fine di analizzare le risposte della rete di rinforzo secca, con matrice e applicata al substrato, nonché verificare le differenze tra questi. Inoltre, sono state sviluppate analisi numeriche non lineari con lo scopo di simulare il comportamento meccanico del rinforzo registrato sperimentalmente. La procedura ad elementi finiti, eseguita con software di calcolo Straus7, ha permesso di sviluppare un’analisi bidimensionale non lineare implementando un modello elasto-plastico che collassa per scorrimento all’interfaccia tra rinforzo e matrice. L’attenzione è stata posta al confronto dei risultati numerici con quelli ottenuti sperimentalmente in termini di carico spostamento di un lato di rinforzo facendo un’analisi critica del modello presentato.