关键词：SN490B；本构模拟；循环加载；滞回性能；有限元分析

基金项目：国家自然科学基金(51038006)

作者单位

柳晓晨清华大学 土木工程安全与耐久教育部重点实验室，土木工程系，北京100084; 重庆大学 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，土木工程学院，重庆400045

王元清清华大学 土木工程安全与耐久教育部重点实验室，土木工程系，北京100084;

王佼姣清华大学 土木工程安全与耐久教育部重点实验室，土木工程系，北京100084;

石永久清华大学 土木工程安全与耐久教育部重点实验室，土木工程系，北京100084;

戴国欣重庆大学 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，土木工程学院，重庆400045

摘要

采用消(耗)能元件的结构在遭受地震作用时，元件芯材首先屈服进入塑性阶段，利用其滞回变形消耗地震输入能量，保护主体结构，元件芯材本构关系的数值模拟是对采用消(耗)能元件结构进行抗震分析与设计的基础。为更真实地模拟结构消(耗)能元件芯材在单调和循环荷载下的本构响应，更准确地对采用消(耗)能元件结构进行结构弹塑性地震响应分析，对常用作消(耗)能元件芯材的日本高延性钢材SN490B的单调、循环加载本构及循环骨架曲线进行了数值模拟，包括：采用Esmaeily-Xiao二次流塑性模型模拟材料在单调荷载作用下弹性段、屈服段、强化段和二次流塑段4个阶段；采用混合强化模型模拟材料循环荷载作用下的本构响应，运用大型通用有限元软件ABAQUS结合数值模拟参数对16种不同循环加载制度下的循环加载试验进行模拟，并与试验结果进行对比；采用Ramberg-Osgood模型、无量纲化的Ramberg-Osgood模型及两段式模型模拟循环骨架曲线。研究结果表明：所采用数学模型可以较好地模拟SN490B钢材单调、循环加载本构响应及循环骨架曲线，数值模拟与试验结果拟合较好。