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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，會對計算結果產生較大影響。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構中?；谀壳皬娏业卣痤l發(fā)的現(xiàn)狀，結構的抗震性能是研究的熱點。在強震作用下，結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。由于結構在強烈地震作用下的動力響應過程十分復雜，考察結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，會對計算結果產生較大影響。普通鋼材已經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構的滯回行為與普通鋼結構有明顯不同，因此，需要根據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。
將不銹鋼管各自放置真空、Ar 和 N2 三種氣氛中，在 1 380 ℃開展燒結 1 h。燒結以后的物理性能，在Ar氣氛下開展燒結的不銹鋼，其抗壓強度、屈服強度及其拆斷拉伸強度均比真空條件下燒結的不銹鋼低。從圖中也能夠看得出在真空條件下燒結的不銹鋼相對密度為 7. 72 g /cm3，在Ar氣氛下燒結的不銹鋼相對密度為 7. 61 g /cm3。 表明真空條件下有益于高密度化的開展，得到更高致相對密度的不銹鋼; 并且歷經真空燒結以后，不銹鋼中氧含量降為 0. 22% ，具有了脫氨的功效，那樣顆粒物表層的氧化鉻等瓷器相也相對應降低，有益于燒結的高密度化，進而提高了不銹鋼的各類物理性能。在 N2 氣氛下燒結的316L不銹鋼，其 抗 拉 強 度 為 803. 5 MPa，屈 服 強 度 為407. 2 MPa，均比真空條件下燒結的不銹鋼抗壓強度高。 這是由于在N2氣氛下，316L不銹鋼非常容易產生高頻淬火反映，轉化成強度較高的氮化鉻，在燒結后遲緩制冷的全過程中，氮化鉻在位錯處進行析出，進而了不銹鋼的抗壓強度和屈服強度，經化學成分分析測到在 N2氣氛下開展燒結后，N 成分為 0. 46% ?？墒寝D化成的氮化鉻比較嚴重減少了不銹鋼的塑性變形，拆斷拉伸強度由真空條件下的 52. 0% 降至 33. 7% 。
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