準確的材料滯回本構(gòu)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(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(gòu)中。基于目前強烈地震頻發(fā)的現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)的抗震性能是研究的熱點。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過程十分復雜，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測結(jié)構(gòu)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(gòu)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(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。

淺顯地說，不銹鋼管即是不容易生銹的鋼，實際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是因為其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的構(gòu)成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。實驗標明，鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的添加而進步，當鉻含量到達必定的百分比時，鋼的耐蝕性發(fā)作驟變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類辦法許多。按室溫下的安排布局分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按首要化學成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大體系；按用處分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功用特色分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強度不銹鋼等等。因為不銹鋼材具有優(yōu)良的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強耐性等系列特色，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品職業(yè)以及修建裝修等職業(yè)中獲獲得廣泛的使用。