泵送管道内部新拌混凝土不同于一般的单相流体,混凝土泵管容易被混凝土骨料磨损造成损伤,且有时压力荷载不稳定,这有可能会导致混凝土泵送管道在工作中尚未到达使用寿命时发生爆管事故。因此,为避免混凝土泵送管道过早地发生破坏,防止爆管事故发生,分析混凝土泵管爆管发生的主要原因及研究其爆管压力具有很重要的现实意义。本文首先通过现场试验对混凝土竖直泵管的管壁表面应力进行了监测,分析了竖直泵管表面的应力分布和应力集中情况,在竖直泵管弯曲变形和内部骨料磨损的情况下,管道同截面上应力分布不均匀,弯曲受拉侧管壁环向应力和轴向应力增大;其次,论文对竖直泵管表面应力进行了安全校核,分析了该部位应力与泵压和混凝土平均流速的关系及泵管截面偏心变形和磨损缺陷对泵管管壁应力分布的影响;论文还使用ANSYS软件对混凝土竖直泵管爆破压力进行了非线性有限元模拟,计算了混凝土竖直泵管在不同的截面偏心率、磨损缺陷长度、深度和宽度下的爆破压力。数值分析结果表明混凝土竖直泵管爆破压力随着截面偏心率、磨损缺陷的长度和深度的增大而减小;当磨损长度超过一定的限度时,爆破压力不再下降。磨损缺陷的环向宽度对泵管的爆破压力影响较小,泵管的局部磨损缺陷可以等效为截面均匀磨损。论文最后通过有限元计算结果拟合出混凝土泵管爆破压力的计算公式,为混凝土泵管爆破压力计算提供参考。