张 鹏，黄云飞，伍 颖

(西南石油大学 土木工程与建筑学院，四川 成都 610500)

0 引言

机械损伤是引发陆地油气管道失效的首要原因。机械损伤中最为常见的类型是凹痕[1-2]，凹痕是管壁塑性变形导致管道横截面发生总的变形[3]，在管道施工期间可能会造成凹痕缺陷，如在管段搬运及管沟回填过程中受到岩石等硬物的碰撞和挤压。这些外载荷均能使管道表面产生不同形状的凹痕，对管道安全运行产生威胁[4-5]。因此，有必要了解不同形状施痕物产生的凹痕对管道安全性影响。

从上个世纪70年代开始，学者就对管道进行实验来模拟凹痕缺陷。伍颖等[6]根据现场数据，采用有限元法对凹痕处最大应力进行分析，得到了最大应力的计算式，但是这种公式缺乏普遍适用性；马欣等[7]采用有限元软件对凹痕管道进行了研究，探讨了凹痕深度等参数的变化对管道轴向应变和韧性损伤因子的影响；黄超等[8]基于韧性断裂模型和损伤力学，建立管道凹痕损伤评估模型，并结合有限元法研究了平滑和曲折2种凹痕缺陷不同区域的损伤程度；Baek等[9]研究了含凹痕缺陷的管道在受内压和平面内弯矩作用下，凹痕尺寸对管道的破坏行为的影响，得出当凹痕深度达到管道外径的5%时，凹痕管道的荷载承载力和没有缺陷的管道相比并没有下降；Hyde等[10]分析了凹痕区域由于凹痕的回弹而产生的残余应力，分析了不同参数对残余应力的影响；Ramezani等[11]采用有限元方法分析压力管道受挤压形成的管道凹痕缺陷；……