油气管道被广泛应用于工业领域,爆炸荷载作用下管道极易破坏从而导致油气泄漏,其后果不堪设想。世界范围内的恐怖袭击、管道附近爆破施工、并行管道泄漏致气云爆炸以及其它偶然因素都可能导致油气管道失效破坏。现有关于管道受爆炸冲击荷载作用方面的研究主要集中在爆炸冲击波在单一介质中传播的动态响应特性,且管道多为空管,而本文主要针对爆炸冲击波在多种介质中传播、浅海管道处于在运行状态受爆炸荷载冲击以及并行天然气管道间泄漏致气云爆炸等相对涉及较少的领域进行研究。本文主要运用数值模拟方法,借助数值计算软件Matlab和通用有限元LS-DYNA进行研究,首先借助已有实验研究了外接触爆炸荷载作用下管道的变形和破坏效应;其次结合实际算例,对管道铺设于浅海受到爆炸荷载冲击进行了仿真评价;再次采用高斯烟羽模型,分析了管道泄漏气云扩散量以及扩散范围;最后引入TNT当量法折算泄漏气云,将泄漏扩散问题与爆炸冲击问题巧妙衔接,模拟气云爆炸冲击破坏的动态响应。研究结果表明:接触爆炸对管道的损伤效应呈现明显的局部破坏特征,炸药与管道接触面附近结构损伤较大,呈花瓣状破口,并产生高速弹丸状破片,具有很强的后效效应,与已有实验结果对比,印证了数值仿真方法的可靠性;浅海管道受爆炸荷载冲击仿真模拟可知,在运行管道抗爆能力大于空管,掩埋管道抗爆能力大于裸露管道,建议浅海管道需要掩埋铺设,且管道停运也应适当维持管道内压,以提高安全性;LS-DYNA仿真模拟结果显示管道间距达到6m时,爆炸冲击荷载便会使受冲击管道产生致命破坏,引入安全系数1.5~2.0则接近于现有规范采用的10m安全管道间距,为实际工程提供参考依据,对管道铺设施工具有指导意义;椭圆设计准则用于刚度判定相较于强度判定准则偏保守,可用于分析管道受到爆炸荷载作用下管道安全评价。