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(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(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(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。

研究發(fā)現(xiàn)隨鋼中含鉻量的增加，鋼的耐蝕性提高，當鋼中含絡量>12%后，在大氣中耐蝕性有一突變，鋼從不耐腐蝕到耐腐蝕，而且不生銹。人們把鋼從不耐腐蝕到耐腐蝕，從生銹變?yōu)椴簧P，稱為從活化過渡到鈍化，從活化態(tài)變成了鈍化態(tài)。通俗地說鈍(化)態(tài)實際上是不銹鋼與周圍腐蝕性介質之間反應遲鈍，即不敏感的狀態(tài)。含格量12%后，具有了不銹性的原因是由于 表而自動形成一 種厚度非常薄的無 色、透明且非常 光滑的一層富鉻的氧化物膜，這層膜的形 成防止了鋼的生銹。這層膜稱為純化膜。這層鈍化膜的形成實際上 上是鋼中鉻元素把自己形成鈍化膜保護自己的特性給予了鋼的結果。鋼中鉻量對其腐蝕速度的影響，在氧化性酸介質中，例如在硝酸中，隨鋼中鉻量的增加，鋼的腐蝕速度下降，當鉻量達到較高含量時，此鋼便具有了耐蝕性。在氧化性介質中，不銹鋼耐腐蝕的原因也是由于表面鈍化膜的形成。同理，鋼在酸介質中從不耐腐蝕到耐腐蝕，也稱之為從活化過渡到鈍化，從活化態(tài)變?yōu)殁g化態(tài)。不銹鋼管的不銹性是由鋼中的鉻含量所決定的●,沒有鉻就沒有不銹鋼。鉻是使鋼鈍化并使鋼具有不銹、耐蝕性的 有工業(yè)使用價值的元素。所謂無鉻不銹鋼是不存在的。