Page 155 - 《爆炸与冲击》2026年第3期
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第 46 卷 费鸿禄，等： 落石冲击作用下埋地管道的动力响应分析 第 7 期
−4
−4
著降低，其中测点 6 为压应变高敏感测点；拉应变测点：测点 3 的应变从 4.87×10 降至 2.13×10 （降幅
56.3%），测点 4 的应变从 6.75×10 降至 2.70×10 （降幅 60%），测点 5 的应变从 9.84×10 降至 4.55×10 −4
−4
−4
−4
（降幅 53.8%），表明埋深增加同步削弱了管道受拉区域的拉伸作用，整体受力强度大幅降低，其中 4 测点
为拉应变高敏感测点。各测点对埋深变化的敏感度差异，是由冲击荷载传播路径长短与管周土体约束
强度共同决定，埋深对管道应变的削弱效果，并非均匀作用于整个管道，而是对“非核心受力区”（侧
部）更显著，对“核心受力区”（冲击正下方）相对有限。
10.0
6.0 10.0
4.0 5.0
2.0 5.0
Strain/10 −4 −2.0 0 Gauge 1 Strain/10 −4 0 Gauge 1 Strain/10 −4 −5.0 0 Gauge 1
Gauge 2
Gauge 2
Gauge 2
−4.0
Gauge 4
Gauge 4
Gauge 4
−6.0 Gauge 3 −5.0 Gauge 3 −10.0 Gauge 3
Gauge 5
Gauge 5
Gauge 5
−8.0 Gauge 6 −10.0 Gauge 6 Gauge 6
−10.0 −15.0
0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300
Time/ms Time/ms Time/ms
(a) 1.0 m (b) 1.5 m (c) 2.0 m
图 9 球形落锤冲击 0.15 m 埋深管道应变时程曲线
Fig. 9 Strain-time history curves of pipelines buried at 0.15 m depth subjected to spherical drop hammer impact
6.0 10.0
4.0
4.0
2.0 2.0 5.0
Strain/10 −4 −2.0 0 Gauge 1 Strain/10 −4 −2.0 0 Gauge 1 Strain/10 −4 −5.0 0 Gauge 1
Gauge 2
Gauge 2
Gauge 2
Gauge 4
Gauge 4
Gauge 4
−4.0 Gauge 3 −4.0 Gauge 3 −10.0 Gauge 3
Gauge 5
Gauge 5
Gauge 5
−6.0
−6.0 Gauge 6 −8.0 Gauge 6 −15.0 Gauge 6
0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300
Time/ms Time/ms Time/ms
(a) 1.0 m (b) 1.5 m (c) 2.0 m
图 10 球形落锤冲击 0.20 m 埋深管道应变时程曲线
Fig. 10 Strain-time history curves of pipelines buried at 0.20 m depth subjected to spherical drop hammer impact
4.0
3.0 4.0
2.0 2.0 2.0
1.0 0 0 0
Strain/10 −4 −1.0 Gauge 1 Strain/10 −4 −2.0 Gauge 1 Strain/10 −4 −2.0 Gauge 1
Gauge 2
Gauge 2
Gauge 2
−4.0
−2.0
Gauge 4
Gauge 4
Gauge 4
−3.0 Gauge 3 −4.0 Gauge 3 −6.0 Gauge 3
−4.0 Gauge 5 −6.0 Gauge 5 −8.0 Gauge 5
Gauge 6
Gauge 6
Gauge 6
−5.0
0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300
Time/ms Time/ms Time/ms
(a) 1.0 m (b) 1.5 m (c) 2.0 m
图 11 球形落锤冲击 0.25 m 埋深管道应变时程曲线
Fig. 11 Strain-time history curves of pipelines buried at 0.25 m depth subjected
to spherical drop hammer impact
1.3.5 管道壁厚对管道动力响应规律的影响
为分析管道壁厚对管道的影响，绘制同一高度球形落锤冲击 1.0 和 2.0 mm 壁厚管道上各测点应变
时程曲线，如图 12～13 所示。
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