王子 赵新好 丁疆强 张宇 毛建 孙明源 刘鹏

1国家管网集团西气东输公司

2中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院

油气长输管道作为输送油气资源的主要方式，大多采用埋地敷设，而由于我国地域辽阔、地形复杂，油气长输管道常需要穿越不同的地质区域，受地层影响较大，难免受到地质灾害的威胁与危害。地质灾害的类型主要有：滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降、断层、采空塌陷以及黄土湿陷等[1]，一旦发生，极易导致管道弯曲变形、甚至断裂，从而使油气发生泄漏、并且可能引发火灾、爆炸事故，对社会、环境、财产及人身安全造成重大影响。

为了掌握地层沉陷作用下的管道安全情况，各管道公司通常在现场安装众多管道竖向地表位移监测装置[2]，而国内外学者通常用理论解析法、数值模拟法或试验法来研究管道在地层沉陷作用下变形与受力的情况。理论解析法通常将管道受力情况简化，多采用弹性地基梁理论模型来计算分析管道力学状况[3-6]。而由于土体具有弹塑性，显然采用弹塑性地基梁模型[7-8]来研究管道变形与受力更合理、更精确。数值模拟方法通常利用有限元或有限差分计算软件建立土体与管道模型，模拟计算并分析得到不同参数、不同状态下的管道应力应变情况[9-12]，应用较为广泛。试验法方面，通常考虑土体沉降的实际情况和管道的受力情况设计土箱模型装置，进行模拟试验以研究管道变形受力情况[13-14]。理论解析法计算简便但结果的准确程度往往不高，数值模拟法的计算结果较理想但针对性较强，试验法无法保证结果的可靠程度且往往难以进行更深入的分析[15]。……