在水下生产系统中,跨接管结构是连接两个水下生产系统内部结构的重要运输管道,连接生产树和管汇,或管汇和管汇,以及其他水下结构,如PLEM/PLETS(管汇终端)和立管束等。跨接管不仅能用于输送石油液体,也可以将水或者化学药品注入油井。本文着重从三个方面对跨接管进行研究,第一部分为跨接管结构在边界位移载荷作用下的极限强度分析,考察不同跨接管边界自由度的位移对于跨接管极限强度的影响,并在此基础上,对三种引起跨接管破坏程度较为严重的自由度,绘制跨接管达到极限强度时的位移范围,这对预测跨接管结构是否达到极限强度有借鉴意义。其次,研究水下生产系统跨接管结构在地震载荷下的动力响应特性。分析中计及了地震波沿水平和竖直两个方向的输入,采用非线性弹簧模型模拟跨接管与海床的耦合作用,同时考虑了地震作用下跨接管的动水作用效应。通过对不同影响因素下结构的动力响应结果分析,表明竖向地震波对跨接管结构水平响应幅值影响较小,但显著改变其响应频率;管土接触引起跨接管响应幅值变化明显,并激发跨接管高阶振型;地震下动水作用力对跨接管的响应幅值影响较大。最后,由于跨接管结构的形式特殊,管道的最低处与海床常发生相互作用,本文分析了用于描述管土相互作用的基于P-y曲线的线性弹簧单元、非线性弹簧单元和PSI单元(Pipeline-Soil Interaction)特性,并通过对比上述单元下跨接管结构的动力响应的差别,进而分析得出各个分析单元的适用范围。