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(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?；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(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(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(zhǔn)確滯回本構(gòu)模型。

生產(chǎn)不銹鋼管所用的原材料主要是連鑄圓管坯、軋(鍛)制圓鋼，確保鋼坯質(zhì)量是把好鋼管質(zhì)量的 道關(guān)，主要包括煉鋼水平、澆注和冷卻工藝，以及成形質(zhì)量。首先是提高煉鋼水平，需降低有害元素和氣體(氮氫氧)，提高成分的均勻性和純凈度，減少非金屬夾雜物，同時改變其分布形態(tài)都是關(guān)鍵。鋼坯的成分不均勻且產(chǎn)生嚴(yán)重偏析時，會使軋制后的鋼管呈現(xiàn)嚴(yán)重的帶狀組織，從而降低鋼管力學(xué)性能和腐蝕性能，甚至不合格。非金屬夾雜物(如硫化物和氧化物、硅酸鹽)被壓成薄片，不僅會影響鋼管的性能，而且可能會使鋼管在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生裂紋。其次，完善澆注和冷卻工藝，減少皮下氣泡、皮下裂紋、疏松和縮孔也不能忽視，因為這些缺陷無論是哪一種，在穿孔和軋管過程中都有可能造成缺陷，有的缺陷在使用后放大，縮短了產(chǎn)品使用壽命;嚴(yán)重時在中間品就直接報廢，如內(nèi)折。此外，鋼坯的外形偏差，如直線度、直徑和橢圓度，這都將直接影響到穿孔質(zhì)量，造成荒管質(zhì)量缺陷。因此，認(rèn)可時不僅需要關(guān)注煉鋼設(shè)備及工藝，更要進(jìn)行延伸至無縫鋼管的試驗，通過這樣的認(rèn)可過程來確定鋼坯出廠檢驗的檢驗項目、取樣數(shù)量和驗收標(biāo)準(zhǔn)，特別是規(guī)范和指南中沒有明確但又需要重點關(guān)注的質(zhì)量項目，如低倍和微觀組織的檢測。2、確保熱爐溫控準(zhǔn)確性和均勻性無縫鋼管制造中用到的熱爐有鋼坯加熱爐和鋼管熱處理爐。溫控準(zhǔn)確性和均勻性是評判加熱設(shè)備好壞的兩個重要指標(biāo)，是加熱工藝的重要保證，因此制造廠應(yīng)嚴(yán)格履行熱電偶使用期限和校準(zhǔn)周期規(guī)定，以及爐膛溫度均勻性檢測。加熱工藝的制定應(yīng)綜合考慮熱爐設(shè)備、管坯或鋼管種類、數(shù)量等固有屬性，嚴(yán)格控制加熱速度、保溫時間和冷卻速度，避免產(chǎn)生裂紋、過熱或過燒。以穿孔階段管坯加熱為例，考慮不銹鋼常溫下導(dǎo)熱系數(shù)小(即傳熱慢)，而膨脹系數(shù)大，所以應(yīng)當(dāng)在爐內(nèi)應(yīng)有較長的預(yù)熱時間，加熱初期的升溫速度宜慢，以防產(chǎn)生熱裂紋;當(dāng)坯溫超過一定溫度(一般850℃左右)后，不銹鋼的導(dǎo)熱性和塑性迅速增加，同時不銹鋼在高溫段停留的時間太長會產(chǎn)生α相，即生成鐵素體，α相超過一定比例后，金屬熱塑性急劇下降，嚴(yán)重時，將導(dǎo)致穿孔無法進(jìn)行，而且高溫及長時保溫還會使內(nèi)部晶粒粗大，因此在均熱階段則應(yīng)當(dāng)快速加熱，短時間完成均熱。