世界范围内陆地上99%的天然气和70%的石油是依靠管道运输,管道作为石油和天然气的主要运输方式,其结构安全性和可靠性日益突出并受到广泛关注。调查发现,第三方破坏已经成为管道失效的主要诱因,而爆炸冲击作为危害最大的第三方破坏类型,将对管道产生致命的破坏,严重威胁管道的运行安全。因此,研究爆炸冲击载荷作用下油气管道的力学行为具有重要的理论意义和工程价值。目前,关于爆炸冲击作用下油气管道力学行为的研究,多以数值仿真和实验方法为主,但研究内容较少涉及埋地管道,以及管道局部屈曲失效问题。本文基于爆炸理论和有限元原理,分别建立了4种爆炸载荷作用下埋地管道的数值计算模型,并对埋地管道的力学行为及其影响因素进行了系统研究,具体内容如下:(1)将空气和岩土中爆炸的数值结果与相关理论、经验公式、实验结果进行对比,结果表明本文建立的数值模型能较好的模拟炸药爆炸过程,且当研究对象位于较大比例距离上时,爆炸分析结果更加准确。(2)建立地表爆炸载荷下埋地管道数值计算模型,分别对无压和承压管道的力学行为和屈曲现象进行研究,分析了炸药量、径厚比、埋深和内压对其屈曲行为的影响,得到了管道最大应变和凹陷度的半经验解。(3)针对空中和地下爆炸载荷下埋地管道的响应问题,建立数值计算模型,探讨了管道参数、爆炸参数和岩土性质对管道响应的影响,提出了管道最大应变和凹陷度的半经验公式。对于空中爆炸载荷,管道在硬岩地层中比软土地层中更危险;当炸药埋深较浅时,管道受爆炸载荷作用较小,因此地下爆炸比空中爆炸更危险。(4)以地表和地下爆炸为例,建立两点爆炸载荷下埋地管道数值计算模型,讨论了间隔时间、管道参数和爆炸参数对管道力学行为的影响。在两点爆炸载荷作用下,管道变形和塑性应变明显大于各炸药单独作用时,因此两点炸药同时爆炸时管道更危险。