随着天然气消费的日益增长,PE管道在燃气管网的使用比例也逐年增大。PE燃气管道事故会造成较大危害,给人民生命和财产安全带来了巨大威胁。随着城市化进程的加剧,地面沉降问题以及占压问题也日益严重,使得PE管道的地质环境更加复杂,所以确保PE管道的安全运行十分重要。不论是国产管道还是进口PE管道,出于各种各样的原因都会导致管道产生缺陷,而在复杂地质环境下含缺陷PE管道的力学性能的研究比较少见。本文针对地面沉降和占压两种典型复杂载荷作用下埋地含缺陷PE管的力学性能进行数值模拟研究,完成的主要工作如下:(1)统计分析PPDC数据及PE管常见的失效事故数据,充分考虑其发生概率、事故影响程度,选取了地面沉降和占压两种载荷作用,对含缺陷管道进行研究。(2)选取Suleiman双曲线本构模型,进行不同应变率的单轴拉伸试验,获得了PE管材的本构模型及失效判据。(3)使用ABAQUS有限元分析软件建立了地面沉降和占压作用下含缺陷PE燃气管道的分析模型,研究分析了地面沉降、占压参数及管道缺陷参数对PE管道力学性能的作用及影响,得出以下结论:1)地面沉降位移对管道产生的挤压作用是导致管材屈服的主要原因。PE管屈服时,最大Mises应力均产生在管道内壁起拱线处。沉降位移和缺陷相对深度是影响管道最大应力的主要因素,沉降位移增大或者缺陷相对深度增大均会引起管道最大Mises应力的增加。2)占压对管道产生的挤压作用是导致管材屈服的主要原因。根据正交试验结果的方差分析,占压大小、缺陷相对深度对管道最大应力存在显著影响。