摘要：針對淺埋高壓輸氣管道爆炸產(chǎn)生的地面振動效應(yīng),采用現(xiàn)場試驗結(jié)合數(shù)值模擬的方法展開研究。組織實施了全尺寸天然氣管道爆炸試驗,掌握了高壓輸氣管道爆炸地面振動的量級范圍以及衰減規(guī)律。經(jīng)試驗數(shù)據(jù)分析得到,埋地高壓天然氣管道爆炸造成的地面振動主要產(chǎn)生于物理爆炸過程中,隨后發(fā)生的天然氣爆燃過程并未產(chǎn)生明顯的地面振動。基于非線性有限元程序LS-Dyna建立了高壓輸氣管道爆炸試驗計算模型,計算結(jié)果與試驗現(xiàn)象吻合較好,驗證了模型參數(shù)設(shè)計的合理性。進(jìn)一步分析了管道爆炸瞬間管內(nèi)氣體-管壁-土體的相互作用機(jī)理、應(yīng)力分布以及裂紋擴(kuò)展規(guī)律。由計算結(jié)果分析得到,管道開裂是由于內(nèi)部高壓氣體推動管壁向兩側(cè)擴(kuò)展在裂紋尖端處形成了應(yīng)力集中,管壁沖擊土體的速度可達(dá)50 m/s,沖擊產(chǎn)生的塑性狀態(tài)向遠(yuǎn)處傳播逐漸衰減為彈性應(yīng)力波,即形成了地面振動效應(yīng)。研究成果揭示了高壓氣體管道爆炸地面振動的主要成因,可為爆炸事故振動預(yù)防提供理論參考和技術(shù)支持。