聚乙烯(Polyethylene,PE)燃气管道因其质量轻、耐腐蚀等众多优点已经被广泛应用于城镇燃气管网。与钢制管道相比,PE燃气管道在运输、安装等过程中更容易造成划痕、凹坑等缺陷,导致缺陷处出现应力集中、过大变形乃至破裂泄漏,甚至引发爆炸,造成严重的事故后果。深入研究埋地含缺陷PE燃气管道可靠性和寿命评估方法,有助于预防和降低含缺陷PE燃气管道在服役期间发生事故的风险。本文对埋地含缺陷PE燃气管道开展可靠性分析;对埋地含缺陷PE燃气管道韧性失效阶段承受综合地面载荷进行数值分析;建立埋地含缺陷PE燃气管道寿命评估方法。主要内容包括:(1)埋地含缺陷PE燃气管道可靠性分析。构建土压力及交通载荷两种工况下埋地含缺陷PE燃气管道承载极限状态方程,建立埋地含缺陷PE燃气管道可靠性分析模型,分析压力、缺陷深度、埋深等主要影响参数对土压力及交通载荷两种工况下含缺陷PE燃气管道可靠性影响以及其敏感性。(2)埋地含缺陷PE燃气管道韧性失效有限元分析。构建地面不均匀沉降和侧向滑移综合作用下埋地PE燃气管道有限元数值分析模型,分析PE管应力以及失效位置转移规律。在此基础上进一步探究埋地含缺陷PE燃气管道缺陷尺寸、管道内压、地面载荷等不同因素对埋地含缺陷PE燃气管道的影响。(3)埋地含缺陷PE燃气管寿命评估方法研究。建立埋地含缺陷PE燃气管寿命评估方法,明确求解埋地状态含缺陷PE燃气管道的应力强度因子的方法。构建土压力及交通载荷两种工况下埋地含缺陷PE燃气管道有限元数值分析模型,建立土压力及交通载荷两种工况下含缺陷PE燃气管道应力强度因子修正式,为评估埋地含缺陷PE燃气管道寿命方法奠定基础。(4)埋地含缺陷PE燃气管道寿命评估方法应用。结合案例,对土压力及交通载荷两种工况下含缺陷PE燃气管道进行寿命评估,建立含缺陷PE燃气管道环向应力与寿命的关系,分析管土相互作用对埋地含缺陷PE燃气管道寿命方法的影响。