Análisis Experimental de Impactos de Rocas en Muros de Ladrillo para Apoyar la Modelización Numérica del Daño en Edificios
Autores: Mavrouli, Olga; Fan, Xuanmei; Li, Zhou; Wang, Dongpo; Xu, Qiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Daño
Paredes de ladrillo
Impactos de rocas
Configuración experimental
Pruebas físicas
Modelo numérico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Para estimar el daño esperado debido a caídas de rocas y flujos de escombros para edificios y personas, es esencial evaluar la respuesta de las paredes de ladrillo a los impactos de bloques de piedra. Hay escasas pruebas físicas del impacto de bloques de piedra en paredes de ladrillo, que son típicas de los edificios residenciales. Se presenta un montaje experimental simple y de bajo costo para investigar el daño de paredes de ladrillo no reforzadas que están sometidas al impacto de un bloque de piedra. El montaje consiste en una rampa que se ajusta con una estructura de acero ligera. Se realizan siete pruebas piloto para cinco paredes de ladrillo de hoja simple de un área de 1000 x 1000 mm, golpeadas por un bloque de granito de 72.925 kg, y desde cinco alturas de liberación (0.25 m, 0.50 m, 1.00 m, 2.50 m y 3.00 m). El daño observado indica que la ruptura de la pared ocurre para energías cinéticas translacionales tan bajas como 500 J. El mecanismo de fallo prevalente es el daño por corte local. Además, se desarrolló un modelo numérico para simular las pruebas físicas utilizando el método de elementos finitos (FEM). Utilizando las mismas propiedades que en las pruebas físicas, se encontró que el modelo numérico reproduce de manera realista el desplazamiento de un nodo en el centro del impacto, así como la velocidad y energía de impacto translacional, para las mismas cinco alturas de liberación del bloque.
Descripción
Para estimar el daño esperado debido a caídas de rocas y flujos de escombros para edificios y personas, es esencial evaluar la respuesta de las paredes de ladrillo a los impactos de bloques de piedra. Hay escasas pruebas físicas del impacto de bloques de piedra en paredes de ladrillo, que son típicas de los edificios residenciales. Se presenta un montaje experimental simple y de bajo costo para investigar el daño de paredes de ladrillo no reforzadas que están sometidas al impacto de un bloque de piedra. El montaje consiste en una rampa que se ajusta con una estructura de acero ligera. Se realizan siete pruebas piloto para cinco paredes de ladrillo de hoja simple de un área de 1000 x 1000 mm, golpeadas por un bloque de granito de 72.925 kg, y desde cinco alturas de liberación (0.25 m, 0.50 m, 1.00 m, 2.50 m y 3.00 m). El daño observado indica que la ruptura de la pared ocurre para energías cinéticas translacionales tan bajas como 500 J. El mecanismo de fallo prevalente es el daño por corte local. Además, se desarrolló un modelo numérico para simular las pruebas físicas utilizando el método de elementos finitos (FEM). Utilizando las mismas propiedades que en las pruebas físicas, se encontró que el modelo numérico reproduce de manera realista el desplazamiento de un nodo en el centro del impacto, así como la velocidad y energía de impacto translacional, para las mismas cinco alturas de liberación del bloque.