準確的材料滯回本構模型是保證彈塑性地震反應預測準確性的基本前提，如果本構模型選取不當，會對計算結(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)強化作用的單軸滯回本構模型，包括骨架準則及滯回準則。建立數(shù)學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)了能夠進行循環(huán)荷載下奧氏體不銹鋼管計算分析的程序。通過與試驗結(jié)果進行對比，表明提出的模型能夠準確描述奧氏體不銹鋼管的滯回行為，兼顧計算精度和效率，為奧氏體不銹鋼管結(jié)構體系強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，是一種高性能鋼材，能夠很好地適應嚴苛的外部環(huán)境，因此，越來越被廣泛應用于建筑及橋梁結(jié)構中?；谀壳皬娏业卣痤l發(fā)的現(xiàn)狀，結(jié)構的抗震性能是研究的熱點。在強震作用下，結(jié)構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，一些學者進行了不銹鋼管彈塑性疲勞試驗研究，探討不銹鋼管材的循環(huán)受力特征。由于結(jié)構在強烈地震作用下的動力響應過程十分復雜，考察結(jié)構在罕遇地震作用下的真實狀態(tài)時，常用的方法包括振動臺動力試驗或彈塑性動力時程分析。由于振動臺試驗費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測結(jié)構在強烈地震作用下的動力響應。在數(shù)值模擬中，準確的材料滯回本構模型是保證彈塑性地震反應預測準確性的基本前提，如圖1所示，如果本構模型選取不當，會對計算結(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模型，但不銹鋼管的本構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和屈服平臺，而不銹鋼管則表現(xiàn)出強烈的非線性特征，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致整體結(jié)構的滯回行為與普通鋼結(jié)構有明顯不同，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確滯回本構模型。

2205不銹鋼管介紹： 2205不銹鋼管鋼（國外叫:S31803不銹鋼管）屬于超低碳雙相不銹耐酸鋼，具有優(yōu)良的耐點蝕和縫隙腐蝕性能。同時，氮又是很強的形成和穩(wěn)定奧氏體的元素，即使經(jīng)焊接或高溫加熱，也能確保組織中有一定數(shù)量的奧氏體存在，不易形成單相鐵素體。其兩相比例對加熱溫度的變化產(chǎn)并不敏感。 此鋼廣泛應用于海洋工程、海水處理、機械儀表、油氣開采和處理中，化學品運輸管設備和船舶工業(yè)的熱交換器設備、裝置和管道等；甲醇合成反應器; 丙烯酸胺結(jié)晶器；聚丙烯醇冷卻盤管; 油船加熱盤管； 生產(chǎn)純堿用海水熱交換器；氯乙烯工程用塔器，熱交換器，容器和管線等。 00Cr22Ni5Mo3N雙相鋼在含氯的環(huán)境中的耐孔蝕性能優(yōu)于18-5Mo型雙相不銹鋼，更優(yōu)于316L奧氏體不銹鋼。00Cr22Ni5Mo3N雙相鋼耐縫隙腐蝕性能優(yōu)于00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不銹鋼，與316L奧氏體型不銹鋼相當。00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼是繼00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不銹鋼之后的耐中性氯化物的應力腐蝕鋼種。00Cr22Ni5Mo3N鋼含有氮，高溫加熱后仍保留有大量的奧氏體相，焊接的高溫熱影響區(qū)冷卻時又會沿鐵素體相晶界由鐵素體相快速轉(zhuǎn)變成奧氏體相，這種兩相結(jié)構降低了鋼的晶間腐蝕傾向，使鋼具有良好的耐晶間腐蝕性能。在大多數(shù)的介質(zhì)中00Cr22Ni5Mo3N鋼的耐均勻腐蝕性能均優(yōu)于304L鋼和316L鋼。高的力學性能與耐腐蝕性能的結(jié)合使鋼具有高的腐蝕疲勞強度。

 316L不銹鋼管綜合了鐵素體和奧氏體的性能，具有很好的抗氯離子應力及腐蝕開裂。2205由21%鉻,2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構成的復式不銹鋼，它的屈服強度是奧氏體不銹鋼的兩倍，這一特性使設計者在設計產(chǎn)品時減輕重量，讓這種合金比316，317L更具有優(yōu)勢。由于該鋼鉻和鉬的含量都很高，因此具有極好的抗點腐蝕和均勻腐蝕的能力。雙相組織保證了該鋼具有很高的抗應力腐蝕破裂的能力，同時機械強度也很高。  316L不銹鋼管管材,具有優(yōu)良的力學性能和耐蝕性能,以及良好的焊接性。在石油及天然氣工業(yè)、海洋工程、化學工業(yè)等行業(yè)具有廣泛的用途。目前，石油和天然氣工業(yè)采用雙相不銹鋼材料鋪設的油氣管線，長度已超過850Km,絕大部分為316L不銹鋼管無縫鋼管（也有部分為S31803雙相不銹鋼管、2507雙相不銹鋼管）；西氣東輸工程由于輸送天然氣介質(zhì)的腐蝕性強，高壓管道均采用316L不銹鋼管材料。  316L不銹鋼管管用途還有以下方面：  中性氯化物環(huán)境、煉油工業(yè)、石油化學和化學工業(yè)、化學工業(yè)用輸送管道、石油和天然氣工業(yè)、紙漿和造紙工業(yè)、化肥工業(yè)、尿素工業(yè)、磷肥工業(yè)、海水環(huán)境、能源與環(huán)保工業(yè)、輕工和食品工業(yè)、食品和制藥工業(yè)的設備、高強度結(jié)構件。