[es] La obra de fábrica es un material de construcción tradicional que ha sido utilizado a lo largo de la historia y que sigue siendo utilizado hoy en día. La obra de fábrica constituye la principal técnica de construcción adoptada en estructuras históricas, y una comprensión profunda de su comportamiento es de vital importancia para la conservación de nuestro patrimonio cultural. A pesar de su amplio uso, la obra de fábrica ha sido utilizada frecuentemente adoptando un enfoque empírico, debido a un escaso conocimiento del comportamiento mecánico complejo de este tipo de material compuesto. Los métodos numéricos avanzados son herramientas atractivas para entender y predecir el comportamiento de la obra de fábrica hasta su fallo, permitiendo estimar la resistencia residual y la seguridad de las estructuras. Durante los últimos años, han sido propuestos diferentes modelos computacionales, basados bien en una micro-modelización completa de los constituyentes del material (ladrillos y juntas de mortero), o bien en macro-modelos fenomenológicos. A partir de estos dos enfoques, los métodos de homogenización computacional han emergido recientemente como una herramienta prometedora que puede combinar las ventajas de la micro- y macro-modelización. El problema se divide en dos pasos: la escala estructural se trata como un medio homogéneo equivalente, mientras el comportamiento complejo de la microestructura heterogénea se tiene en cuenta mediante la resolución de un problema micro-mecánico reconducible a una muestra representativa de la microestructura. El objetivo de esta investigación es el desarrollo de una técnica de homogenización computacional multi-escala para el análisis de estructuras de obra de fábrica sometidas a cargas horizontales cuasi-estáticas que actúan en el plano y fuera del plano. Se adopta la teoría clásica del medio continuo de Cauchy en ambas las escalas, utilizando así la homogeneización computacional del primer orden. Debido a la naturaleza frágil de los componentes de la obra de fábrica, el estudio contempla también el problema de la localización de la deformación en el marco del enfoque numérico de fisura distribuida. En este contexto, la presente investigación propone una extensión de la regularización basada en la energía de fractura para el problema de homogenización en dos escalas, permitiendo el uso de la homogenización computacional del primer orden en problemas que implican la localización de la deformación. El método se plantea en primer lugar para el caso continuo general, y a continuación se aplica al análisis de muros de corte cargados en su plano y hechos de fábrica de ladrillos con aparejo periódico. Posteriormente, el método se extiende al caso de estructuras tipo placa para el análisis de muros de obra de fábrica cargados fuera de su plano. Para este propósito, se desarrolla una nueva técnica de homogenización basada en la teoría de placas gruesas. En ambos los casos de carga en el plano y fuera del plano, la precisión del método propuesto se valida mediante la comparación con ensayos experimentales y análisis de micro-modelización. También se validan las propiedades de regularización. Los resultados obtenidos muestran cómo la homogeneización computacional pueda resultar una herramienta válida para una evaluación precisa de la respuesta estructural de las estructuras de obra de fábrica, teniendo en cuenta el comportamiento complejo de la micro-estructura.

[it] La muratura è un antico materiale da costruzione che è stato utilizzato in special modo nel corso della storia, ma che è ancora oggi piuttosto diffuso. La muratura è la tecnica principale di costruzione adottata in edifici storici, e una profonda comprensione del suo comportamento è di vitale importanza per la conservazione del nostro patrimonio culturale. Nonostante il suo ampio utilizzo, la muratura è sempre stata utilizzata seguendo un approccio empirico, a causa di una scarsa comprensione del complesso comportamento meccanico di tale materiale composito. I metodi numerici avanzati sono, quindi, strumenti attraenti per studiare e comprendere il comportamento della muratura fino al suo collasso, permettendo di stimare la resistenza residua e la sicurezza delle strutture. Diversi metodi numerici sono stati proposti negli ultimi anni, basati o sulla completa micro-modellazione dei componenti della muratura (mattoni e giunti di malta), o su macro-modelli fenomenologici. A metà strada tra questi due approcci, le tecniche di omogeneizzazione computazionale sono emerse recentemente come uno strumento promettente che unisce i vantaggi della micro- e macromodellazione. Il problema viene diviso in due scale: la scala strutturale viene trattata come un mezzo omogeneo equivalente, mentre il complesso comportamento della microstruttura eterogenea viene preso in considerazione risolvendo un problema di micro-scala su un volume rappresentativo della microstruttura. Lo scopo di questa ricerca è lo sviluppo di una tecnica di omogeneizzazione computazionale multiscala per l'analisi di strutture in muratura, sottoposte a carichi orizzontali quasi-statici agenti nel piano e fuori dal piano. La teoria classica del continuo di Cauchy è adottata in entrambe le scale, utilizzando quindi la cosiddetta omogeneizzazione computazionale del primo ordine. A causa della natura fragile dei costituenti della muratura, particolare attenzione viene dedicata al problema della local-izzazione delle deformazioni nel modello numerico a danneggiamento distribuito. In questo contesto, la presente ricerca propone un'estensione della regolarizzazione basata sull'energia di frattura al problema di omogeneizzazione a due scale, permettendo l'uso dell'omogeneizzazione computazionale di primo ordine in problemi che coinvolgono localizzazione delle deformazioni. Il metodo viene prima impostato per il caso continuo generale, e viene in seguito applicato all'analisi bidimensionale di pareti a taglio, caricate nel piano, fatte di muratura di mattoni a disposizione periodica. Poi, il suddetto metodo viene esteso al caso di strutture tipo piastra per l'analisi di pareti in muratura caricate fuori dal piano. A questo scopo, si sviluppa una nuova tecnica di omogeneizzazione basata sulla teoria delle piastre spesse. In entrambi i casi di carico nel piano e fuori dal piano, l'accuratezza del metodo proposto è validata mediante il confronto con evidenze sperimentali e con analisi di micro-modellazione. Allo stesso modo, le proprietà di regolarizzazione vengono validate. I risultati ottenuti evidenziano come l'omogeneizzazione computazionale sia uno strumento valido per una valutazione accurata della risposta strutturale delle strutture in muratura, tenendo conto del comportamento complesso della sua microstruttura.