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算分析的程序。通過與試驗結(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。基于目前強(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或彈塑性動力時程分析。由于振動臺試驗費(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。

通過對新型奧氏體不銹鋼管00Cr18Ni10N的熱處理工藝試驗，研究了不同固溶溫度、冷卻方式和保溫時間對其組織性能的影響。結(jié)果表明，隨著固溶溫度的升高，00Cr18Ni10N鋼晶粒變大，力學(xué)性能降低，塑性提高。隨著保溫時間的延長，拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度都有所降低，斷后伸長率略有提高，沖擊韌性和斷面收縮率變化并不顯著。雖然冷卻方式對其力學(xué)性能和晶粒大小的影響并不是很明顯，但在1050℃淬火，采用水冷可以到達(dá)更好的綜合性能。因此，00Cr18Ni10N鋼采用1050℃固溶、保溫1h后水冷的熱處理工藝具有良好的組織和強(qiáng)韌性配合。奧氏體不銹鋼管是不銹鋼管的重要組成部分，產(chǎn)量約占不銹鋼管總產(chǎn)量的65%～70%。由于它具有優(yōu)良的耐腐蝕性，較好的力學(xué)性能和加工性能，廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。隨著工業(yè)應(yīng)用環(huán)境更加苛刻，傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼管面臨晶間腐蝕問題。不銹鋼管晶間腐蝕是由于在一定受熱條件下沿晶界析出Cr3C6碳化物，進(jìn)而引起晶界區(qū)域貧鉻所致，因而將鋼中的碳含量降至溶解度極限以下（C<0.03%）是解決此問題的有效途徑。隨著冶金工業(yè)新技術(shù)的發(fā)展，發(fā)展的00Cr18Ni10N等超低碳奧氏體不銹鋼管，因為較低C含量避免了晶間腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，其耐晶間腐蝕性能好，在不同溫度和濃度的各種強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中均有良好的耐蝕性，冷變形、深沖壓、切削性、可焊性都很好，在航空領(lǐng)域的系統(tǒng)部件上得到了應(yīng)用。