準(zhǔn)確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應(yīng)預(yù)測準(zhǔn)確性的基本前提，如果本構(gòu)模型選取不當(dāng)，會對計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大影響。為此該文提出了奧氏體不銹鋼管考慮循環(huán)強(qiáng)化作用的單軸滯回本構(gòu)模型，包括骨架準(zhǔn)則及滯回準(zhǔn)則。建立數(shù)學(xué)模型描述奧氏體不銹鋼管在循環(huán)荷載作用下的受力性能。根據(jù)提出的理論模型并利用ABAQUS用戶材料子程序UMAT，采用Fortran語言二次開發(fā)了能夠進(jìn)行循環(huán)荷載下奧氏體不銹鋼管計(jì)算分析的程序。通過與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，表明提出的模型能夠準(zhǔn)確描述奧氏體不銹鋼管的滯回行為，兼顧計(jì)算精度和效率，為奧氏體不銹鋼管結(jié)構(gòu)體系強(qiáng)震分析提供有力工具。不銹鋼管具有良好的耐腐蝕性、耐久性、較高的延性、優(yōu)良的抗火性能以及沖擊韌性，并兼具美觀環(huán)保等特點(diǎn)，是一種高性能鋼材，能夠很好地適應(yīng)嚴(yán)苛的外部環(huán)境，因此，越來越被廣泛應(yīng)用于建筑及橋梁結(jié)構(gòu)中?；谀壳皬?qiáng)烈地震頻發(fā)的現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)的抗震性能是研究的熱點(diǎn)。在強(qiáng)震作用下，結(jié)構(gòu)主要依靠材料自身的彈塑性滯回行為來抵御外荷載，表現(xiàn)為超低周疲勞特征，為此，一些學(xué)者進(jìn)行了不銹鋼管彈塑性疲勞試驗(yàn)研究，探討不銹鋼管材的循環(huán)受力特征。由于結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的動力響應(yīng)過程十分復(fù)雜，考察結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的真實(shí)狀態(tài)時，常用的方法包括振動臺動力試驗(yàn)或彈塑性動力時程分析。由于振動臺試驗(yàn)費(fèi)用高且加載工況有限，因此目前多采用彈塑性時程模擬方法來預(yù)測結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的動力響應(yīng)。在數(shù)值模擬中，準(zhǔn)確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應(yīng)預(yù)測準(zhǔn)確性的基本前提，如圖1所示，如果本構(gòu)模型選取不當(dāng)，會對計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大影響。普通鋼材已經(jīng)具有較成熟的滯回本構(gòu)模型，但不銹鋼管的本構(gòu)模型與普通鋼材有明顯的不同。普通鋼材的材料單調(diào)加載曲線具有明顯的屈服點(diǎn)和屈服平臺，而不銹鋼管則表現(xiàn)出強(qiáng)烈的非線性特征，如圖2(a)和圖2(b)所示。此外，不銹鋼管的循環(huán)強(qiáng)化特征以及再加載軟化行為也與普通鋼材有較大區(qū)別，如圖2(c)和圖2(d)所示。不銹鋼管性能的特殊性必然會導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的滯回行為與普通鋼結(jié)構(gòu)有明顯不同，因此，需要根據(jù)不銹鋼管的受力特征，提出適用于此種材料的準(zhǔn)確滯回本構(gòu)模型。

1、不銹鋼管具有卓越的力學(xué)性能，超群的耐磨損性能，表面薄而致密的富鉻氧化膜，使得不銹鋼管在包括軟水在內(nèi)的所有水質(zhì)中都具有良好的耐腐蝕性，即使埋地使用也有優(yōu)良的耐蝕性。銹鋼管能經(jīng)受高達(dá)30米/秒的高速水流沖蝕，用在高水頭電站的導(dǎo)流不銹鋼管道，管口末端水速達(dá)到60米/秒以上，仍有100年以上的使用壽命。 2、不銹鋼管抗拉強(qiáng)度大于530 N/mm ，是鍍鋅管的2倍，銅管的3-4倍，PPR管的8-10倍，而且具有良好的延展性和韌性，有利于節(jié)約水資源，外表美觀、清潔、時尚，可回收再利用，衛(wèi)生性能好，良好的耐溫性能，保溫性能較好，內(nèi)壁光滑水阻小，可以在-270℃-400℃的溫度下長期工作，無論是高溫還是低溫，都不會析出有害物質(zhì)，材料性能相當(dāng)穩(wěn)定。 3、不銹鋼管的保溫性能是銅管的24倍，減少了熱能損失，特別適合于熱水輸送，不會造成環(huán)境污染，綠色環(huán)保，有利于可持續(xù)發(fā)展，而且不銹鋼廢料也有很大的經(jīng)濟(jì)價值，，無腐蝕和滲出物，無異味或混濁問題，不會對水質(zhì)造成二次污染，保持水質(zhì)純凈衛(wèi)生，衛(wèi)生性達(dá)到完全保證。