準確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應(yīng)預(yù)測準確性的基本前提，如果本構(gòu)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(gòu)模型，包括骨架準則及滯回準則。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(gòu)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(yīng)嚴苛的外部環(huán)境，因此，越來越被廣泛應(yīng)用于建筑及橋梁結(jié)構(gòu)中?；谀壳皬娏业卣痤l發(fā)的現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)的抗震性能是研究的熱點。在強震作用下，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(gòu)在強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(yù)測結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下的動力響應(yīng)。在數(shù)值模擬中，準確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應(yīng)預(yù)測準確性的基本前提，如圖1所示，如果本構(gòu)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(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(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確滯回本構(gòu)模型。

不銹鋼管是一種基本的管材，所以它也有良多硬性的必需的指標，包括良多方面，下面我們要講的就是關(guān)于不銹鋼焊管的硬度指標。根據(jù)試驗方法和合用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度，洛氏硬度，維氏硬度，肖氏硬度，顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏，洛氏，維氏硬度三種。1、布氏硬度(HB用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以劃定的試驗力(F)壓入式樣表面，經(jīng)劃定保持時間后卸除試驗力，丈量試樣表面的壓痕直徑(L)布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS(鋼球)表示，單位為N/mm2(MPa其計算公式為式中：F--壓入不銹鋼焊管試樣表面的試驗力，N，D--試驗用鋼球直徑，mmd--壓痕均勻直徑，mm.測定布氏硬度較正確可靠，但一般HBS只合用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的不銹鋼焊管不合用。在不銹鋼焊管尺度中，布氏硬度用途廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又利便。舉例：120HBS10/表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf(9.807KN)試驗力作用下，保持30s(秒)測得的布氏硬度值為120N/mm2(MPa)。2、洛氏硬度(HK)洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一樣，都是壓痕試驗方法。不同的是，它是丈量壓痕的深度，即在初邕試驗力(Fo)及總試驗力(F)的先后作用下，將壓頭(金鋼廠圓錐體或鋼球)壓入試樣表面，經(jīng)劃定保持時間后，卸除主試驗力，用丈量的殘余壓痕深度增量(e)計算硬度值。其值是個無名數(shù)，以符號HR表示，所用標尺有A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H，K等9個標尺。其中常用于不銹鋼焊管硬度試驗的標尺一般為A，B，C，即HRA，HRB，HRC。硬度值用下式計算：當用A和C標尺試驗時，HR=100-e當用B標尺試驗時，HR=130-e式中e--殘余壓痕深度增量，其什系以劃定單位0.002mm示，即當壓頭軸向位移一個單位(0.002mm)時，即相稱于洛氏硬度變化一個數(shù)。