Validation of Nlfea of Reinforced Concrete Walls under Bidirectional Loading Validazione Delle Nlfea Di Pareti in Ca Soggette a Carichi Bidirezionali

Nonlinear Finite Element Analysis (NLFEA) of the inelastic behaviour of RC walls are often carried out for uni-directional (in-plane) horizontal cyclic loading. In this paper the behaviour of RC walls with different crosssections (T-shaped and U-shaped) subjected to bi-directional (in-plane and out-of-plane) loading is simulated by means of NLFEA. They are carried out with the software DIANA, using curved shell elements and a total strain crack model for concrete and embedded truss elements adopting Monti-Nuti model for the reinforcement. The aim of this paper is to validate this type of analysis by comparing the obtained results with experimental outcomes of two different RC slender walls, a T-shaped wall and a U-shaped wall, tested under quasi-static bidirectional cyclic load. In particular, the focus is on the comparison between different crack models (Fixed and Rotating crack models) and on the calibration of the Monti-Nuti model parameters for steel. NLFEA is found to acceptably simulate both the in-plane and out-of-plane behaviour observed during the experimental tests. The present work is the starting point for future research in which parametric studies on the influence of reinforcement content and detailing will be performed, assessing their influence on the bidirectional response of RC walls and namely on other less known deformation modes such as out-of-plane instability. / Le analisi non lineari ad elementi finiti (NLFEA) del comportamento inelastico di pareti in calcestruzzo armato sono usualmente condotte considerando carichi orizzontali ciclici unidirezionali (nel piano della parete). Nella presente memoria verrà simulato, per mezzo di NLFEA, il comportamento di pareti in calcestruzzo armato con differente sezione trasversale (sezione a T e sezione a U) soggette a carichi ciclici bidirezionali (nel piano e fuori dal piano). Le analisi sono state condotte utilizzando il software DIANA, adottando elementi shell curvi. Il comportamento del calcestruzzo è stato simulato per mezzo di un modello fessurativo a deformazioni totali mentre le barre di armatura sono state modellate come “embedded truss” adottando il modello Monti-Nuti per definire il comportamento del materiale acciaio. Lo scopo di questa memoria è quello di validare questa tipologia di analisi comparando i risultati ottenuti con prove sperimentali di due differenti pareti in calcestruzzo armato, una parete con sezione a T e una parete con sezione a U. In particolare l’attenzione è stata posta sul confronto tra diversi modelli fessurativi (modello fessurativo a fessura fissa o a fessura rotante) e sulla calibrazione dei parametri del modello Monti-Nuti. Le analisi non lineari ad elementi finiti sono state capaci di prevedere sia il comportamento nel piano che quello fuori dal piano delle pareti testate. La presente memoria può infine essere considerata come il punto di partenza per future ricerche atte a valutare l’influenza di differenti dettagli costruttivi e percentuali di armature sulla risposta di pareti in calcestruzzo armato soggette a carichi bidirezionali e in particolare su altre meno note modalità di rottura, come l’instabilità fuori dal piano.