Minimum energy approach for the in-plane shear resistance of masonry panels

Great part of the existing buildings in seismic areas and in particular in developing countries is represented by masonry buildings, diffused also in the major part of historical centres in Europe. Damages due to seismic events have evidenced the large demand of rehabilitation together with suitable assessment methods for these structures. When out of plane mechanism can be avoided, the contribution of in-plane shear resistance of the masonry walls is a key aspect to consider in the vulnerability analysis of the whole structure. Based on this last consideration, this paper presents an approach to the analysis of in-plane behaviour of masonry walls, involving a minimum energy strategy. The results of the numerical analyses presented are compared with those obtained by laboratory tests on brick masonry panels.

Gran parte del patrimonio edilizio esistente in zona sismica, soprattutto nei paesi in via di sviluppo, è costituito da edifici in muratura, largamente diffusi anche in tutti i centri storici europei. I collassi e i danni rilevati a seguito di eventi sismici hanno evidenziato la necessità di interventi e soprattutto di tecniche di analisi idonee. In un edificio in muratura ben progettato e realizzato, ove i meccanismi di collasso per azioni fuori piano possono essere esclusi, il comportamento nel piano delle pareti in muratura diventa un aspetto chiave da esaminare nelle valutazioni di vulnerabilità sismica. Partendo da quest'ultima considerazione, questo lavoro presenta un approccio per la l'analisi del comportamento nel piano di pareti murarie sottoposte a compressione e taglio. La procedura utilizzata considera la muratura come un materiale elastico non resistente a trazione, definisce pertanto una sagoma reagente contenuta nell'ambito del pannello murario soggetta a soli sforzi di compressione e risolve una procedura numerica la cui soluzione corrisponde al minimo dell'energia potenziale per il pannello. Vengono presentati confronti fra i risultati numerici e alcune prove sperimentali presenti in letteratura per diverse geometrie di pannello.