關鍵詞：SN490B；本構模擬；循環加載；滯回性能；有限元分析

基金項目：國家自然科學基金(51038006)

作者單位

柳曉晨清華大學 土木工程安全與耐久教育部重點實驗室，土木工程系，北京100084; 重慶大學 山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室，土木工程學院，重慶400045

王元清清華大學 土木工程安全與耐久教育部重點實驗室，土木工程系，北京100084;

王佼姣清華大學 土木工程安全與耐久教育部重點實驗室，土木工程系，北京100084;

石永久清華大學 土木工程安全與耐久教育部重點實驗室，土木工程系，北京100084;

戴國欣重慶大學 山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室，土木工程學院，重慶400045

摘要

采用消(耗)能元件的結構在遭受地震作用時，元件芯材首先屈服進入塑性階段，利用其滯回變形消耗地震輸入能量，保護主體結構，元件芯材本構關系的數值模擬是對采用消(耗)能元件結構進行抗震分析與設計的基礎。為更真實地模擬結構消(耗)能元件芯材在單調和循環荷載下的本構響應，更準確地對采用消(耗)能元件結構進行結構彈塑性地震響應分析，對常用作消(耗)能元件芯材的日本高延性鋼材SN490B的單調、循環加載本構及循環骨架曲線進行了數值模擬，包括：采用Esmaeily-Xiao二次流塑性模型模擬材料在單調荷載作用下彈性段、屈服段、強化段和二次流塑段4個階段；采用混合強化模型模擬材料循環荷載作用下的本構響應，運用大型通用有限元軟件ABAQUS結合數值模擬參數對16種不同循環加載制度下的循環加載試驗進行模擬，并與試驗結果進行對比；采用Ramberg-Osgood模型、無量綱化的Ramberg-Osgood模型及兩段式模型模擬循環骨架曲線。研究結果表明：所采用數學模型可以較好地模擬SN490B鋼材單調、循環加載本構響應及循環骨架曲線，數值模擬與試驗結果擬合較好。