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准确的材料滞回本构模型是保证弹塑性地震反应预测准确性的基本前提,如果本构模型选取不当,会对计算结果产生较大影响。为此该文提出了奥氏体不锈钢管考虑循环强化作用的单轴滞回本构模型,包括骨架准则及滞回准则。建立数学模型描述奥氏体不锈钢管在循环荷载作用下的受力性能。根据提出的理论模型并利用ABAQUS用户材料子程序UMAT,采用Fortran语言二次开发了能够进行循环荷载下奥氏体不锈钢管计算分析的程序。通过与试验结果进行对比,表明提出的模型能够准确描述奥氏体不锈钢管的滞回行为,兼顾计算精度和效率,为奥氏体不锈钢管结构体系强震分析提供有力工具。不锈钢管具有良好的耐腐蚀性、耐久性、较高的延性、优良的抗火性能以及冲击韧性,并兼具美观环保等特点,是一种高性能钢材,能够很好地适应严苛的外部环境,因此,越来越被广泛应用于建筑及桥梁结构中。基于目前强烈地震频发的现状,结构的抗震性能是研究的热点。在强震作用下,结构主要依靠材料自身的弹塑性滞回行为来抵御外荷载,表现为超低周疲劳特征,为此,一些学者进行了不锈钢管弹塑性疲劳试验研究,探讨不锈钢管材的循环受力特征。由于结构在强烈地震作用下的动力响应过程十分复杂,考察结构在罕遇地震作用下的真实状态时,常用的方法包括振动台动力试验或弹塑性动力时程分析。由于振动台试验费用高且加载工况有限,因此目前多采用弹塑性时程模拟方法来预测结构在强烈地震作用下的动力响应。在数值模拟中,准确的材料滞回本构模型是保证弹塑性地震反应预测准确性的基本前提,如图1所示,如果本构模型选取不当,会对计算结果产生较大影响。普通钢材已经具有较成熟的滞回本构模型,但不锈钢管的本构模型与普通钢材有明显的不同。普通钢材的材料单调加载曲线具有明显的屈服点和屈服平台,而不锈钢管则表现出强烈的非线性特征,如图2(a)和图2(b)所示。此外,不锈钢管的循环强化特征以及再加载软化行为也与普通钢材有较大区别,如图2(c)和图2(d)所示。不锈钢管性能的特殊性必然会导致整体结构的滞回行为与普通钢结构有明显不同,因此,需要根据不锈钢管的受力特征,提出适用于此种材料的准确滞回本构模型。
不锈钢管市场已连续四个月保持坚挺,月底市场传出神华将大幅上调1月份煤价的消息,对下月煤焦市场也将形成提振。总体来看,预计下月成本将以稳中有涨为主。不过,在当前钢厂利润空间较大,年末钢厂订单压力加大的情况下,成本对钢价支撑力度依然不强。本周管材市场低位徘徊,成交萎靡。不锈钢管市场主体小跌,跌幅在10-150元/吨。焊管市场主流下滑,跌幅在20-50元/吨。近期受天气影响,北方地区进入寒冬季节,部分地区出现初雪,户外建筑工程施工受到影响,施工进度放慢,对钢材的需求也将随之而减少,不锈钢管供给过剩,需求不足,供需矛盾凸现。本周原料低位徘徊,成品利润薄弱,终端采购意愿乏力,即使房产 央行降息政策有所松懈,却难以形成新的利好需求,商家为确保库存,多愿采取按需采购。另考虑到年底将至,商家资金压力凸显,部分商家现多愿采取快进快出模式销售心态较为平和。预计下周管材或将继续部分微调,跌幅在30元/吨左右。 本月央行时隔两年多重启不对称降息,将在一定程度上降低不锈钢管行业融资及债务成本,尤其是国有钢企及上市钢企融资成本将会实质下降,钢铁企业整体盈利。不过当前国内商业银行不良贷款率持续攀升,各大商业银行均将控制贷款风险放在首位,银行对钢铁行业普遍限贷。加之当前贷款利率已逐步市场化,一次降息或难以实质降低行业融资成本,行业资金紧张的局面也难以出现实质缓解。临近年末,钢铁企业及流通商资金很可能会更加紧张,不锈钢管价格走势将形成不利影响。
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下游终端需求不见任何好转,贸易商冬储的现象更是没有,厂商多以出货回笼资金为主,导致市场价不断下探;市场资源到货也有所增加;原料钢坯也是不断创新低,期螺转弱,商家心态较为悲观,料短期仍有下跌空间。据统计,近期随着需求转弱,商家备货意愿不强,各地钢厂库存都出现了一定上升,尤其是山东地区钢厂库存上升为明显,为了应对库存上升的压力,山东主要钢厂近期召开会议联合限产。春节临近资金回笼压力较大,不锈钢管价格资金链较为紧张,市场不乏降价抛售的情况,且在需求萎缩后成交对价格影响减小的同时,原材料走势对现货价格的影响愈加明显,元旦后钢坯累计跌幅近百,接连刷新历史新低,对钢价形成打压,故综合来看,成品材走势将延续弱势。据商家反馈,由于新货抵达量明显增加,商家出货积极性很高,因此市场价格竞争非常激烈。另一方面,下游需求萎缩明显,本周后几日商家出货压力凸显,跌价促销也就较为常见,截止发稿时部分商家普卷售价2970元/吨起。库存方面,本周五上海地区热卷 库存量为54.44万吨,周环比再增1.65万吨。考虑库存压力增加,但需求不能放量,预计下周不锈钢管价格继续走弱。 本周国内热轧卷板市场均价加速下跌,其中北方地区价格跌幅较为明显,售价跌幅达到120元/吨,华东、华南地区热卷售价也有不同程度下跌。由于下游需求逐渐萎缩,国内热轧卷板现货消化速度有所放缓,加之前期钢厂货源逐步抵达仓库,贸易商手持资源压力增加,本周五国内热卷 库存量为243.3万吨,较上周增加1.06万吨,而且后续新货资源还在陆续抵达的途中。另外,由于原材料市场价格窄幅盘整,国内热卷生产企业利润空间不小,所以生产积极性不减,尤其是北方钢厂资源南下比例扩大。此外,南北价差超过100元/吨,后期北方热卷现货还会集中南下,这也会加速华东、华南地区热卷价格下跌。总体来看,现货市场供应压力或继续加码,成本支撑力度又较为疲弱,所以贸易商会加速消化库存,因而导致不锈钢管价格继续下挫。