孙明明，李 昕

（1.郑州大学水利科学与工程学院，郑州 450001；2.大连理工大学a.海岸和近海工程国家重点实验室，b.工程抗震研究所，辽宁大连 116024）

0 引 言

钢管作为一种安全、经济的油气输送方式，在世界范围内得到广泛应用[1-2]。为了安全使用管道系统，有必要了解其所能承受的最大压力负荷。因此，准确预测其爆破压力是管道安全性和完整性评价中的重要考虑因素。内压失效压力通常被定义为在塑性失效时管道的极限载荷或失效压力。为了获得管道爆破压力的计算模型，专家学者进行了大量的理论、数值和实验研究，提出了无缺陷管道极限内压的解析公式或经验公式。

Cooper[3]和Svensson[4]通过使用von Mises 屈服准则和塑性失稳理论得到了柱形和球形容器失效压力的理论公式；Hiller[5]对承受内压和轴向载荷的薄壁管道进行了同类的理论失稳研究；Updike 等[6]基于同样的von Mises 准则，提出了预测拉伸塑性失稳中轴对称薄壁压力容器极限载荷的数学模型。由于von Mises 屈服准则表达式的非线性，使得基于该准则对结构进行弹塑性分析时得到的相关解表达式变得复杂。

针对完好管道失效压力，Zhu 等[7]应用Tresca 屈服准则得到了管道爆破压力。对于Tresca 屈服准则，由于其未考虑中间主应力的影响，对于部分材料是偏保守的，不能充分体现材料的潜在强度。Steward 等[8]分别基于Tresca 和von Mises 屈服准则，提出了两种无缺陷管道破裂压力理论解，发现不同延性钢的失效压力实验数据介于两种准则的预测之间：Tresca 屈服准则预测失效压力的下限和von Mises 屈服准则预测失效压力的上限。……