寒潮期间部分城市爆管现象严重,而且会对城市的运行和人们的生产生活造成很大的影响。目前对寒潮期间管道的受力及抗寒潮可靠度的研究几乎还是一个空白。本文以《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》为基础,建立寒潮期埋地供水管道的力学模型,提出抗寒潮可靠度计算方法,进而对管道可靠度和管网可靠度进行计算。主要研究内容如下:(1)开展寒潮期市政埋地供水管道应力分析,全面考虑管道在寒潮期间的受力情况,建立寒潮期间城市供水管道力学模型。从两方面考虑对冰冻应力计算公式进行改进,一是气温,二是管道埋深与冻结深度的关系。以常州供水管道为例进行计算分析,并对管道进行安全性评价。(2)基于改进一次二阶矩方法,建立结构功能函数,提出一种抗寒潮可靠度计算方法,对供水管道抗寒潮可靠度进行计算。选取管径、壁厚、管道屈服强度、工作压力、管道埋深以及温差等6个主要参数进行敏感性分析,考察参数的重要程度。研究了供水管道抗寒潮可靠度与管道内压、管径和壁厚的关系;对比分析寒潮期间规范应力下的可靠度和考虑补充应力之后的可靠度;并将改进一次二阶矩结果与蒙特卡洛法进行比较。(3)实现了具有实际意义的市政供水管网抗寒潮可靠度分析。将供水管网当成有向边权网络,采用递推分解算法,以一个实际管网为例,计算该管网寒潮期间的连通可靠概率,并按照可靠概率的大小对管网中的节点分级。为市政管网寒潮预警提供了依据,具有实际工程价值。