海底管道是深海油气资源开发的重要组成部分。在深海复杂的环境下,由于海水及土壤的电化学特性以及输送介质的腐蚀性,在长期的服役过程中深海管道内外表面易产生各种腐蚀缺陷,导致管道壁厚变薄,加剧管道屈曲失稳事故的发生。因此,开展深海腐蚀缺陷管道屈曲失稳机理研究和剩余极限承载力评估具有重要的理论意义和工程应用价值。目前国内外学者对外压作用下单一腐蚀缺陷管道的屈曲失稳机理开展了大量的研究,提出了多种单一腐蚀缺陷管道屈曲失稳压力的评估方法。然而,管道腐蚀损伤的分布具有随机性,往往以双腐蚀缺陷或者多个腐蚀缺陷组成的腐蚀群的形式出现,相邻腐蚀缺陷间的相互作用对双腐蚀缺陷管道的屈曲失稳模式和失稳压力有着重要的影响。但针对外压作用下深海双腐蚀缺陷管道的屈曲失稳机理研究到目前为止鲜有报道。鉴于此,本文通过小尺度试验和数值模拟相结合的方法,研究外压作用下深海双腐蚀缺陷管道的屈曲失稳机理,主要工作可概述为:(1)外压作用下深海双腐蚀缺陷管道的小尺度模型试验。采用自主研制的高压舱实验装置,开展外压作用下轴向双腐蚀缺陷、环向双腐蚀缺陷和对角双腐蚀缺陷钢管试件的屈曲失稳试验,研究缺陷位置取向和缺陷间距对双腐蚀缺陷钢管试件屈曲失稳的影响机理,分析各双腐蚀缺陷钢管试件的屈曲失稳压力、变形形态和失稳模式,为建立合理的有限元数值模型提供验证依据。(2)外压作用下深海双腐蚀缺陷管道屈曲失稳的数值模拟。采用有限元软件ABAQUS分别建立轴向、环向和对角双腐蚀缺陷钢管试件的三维有限元数值模型,模拟各钢管试件的屈曲失稳过程,通过和试验结果对比,验证数值模型的可行性和准确性。(3)轴向双腐蚀缺陷管道和环向双腐蚀缺陷管道屈曲失稳压力的参数相关性分析。利用轴向和环向双腐蚀缺陷管道数值模型开展广泛的参数敏感性分析,研究管道和缺陷的几何尺寸、钢材力学特性、缺陷间距以及缺陷位置取向等对轴向和环向双腐蚀缺陷管道屈曲失稳压力的影响,分析相邻腐蚀缺陷相互作用的影响规律。