随着热力管道应用越来越广泛，热力管道的安全性越来越受重视。本论文通过理论计算和有限元模拟的方法，对呼兰河段供暖管道的温度场、应力场以及裂纹进行分析，并对支撑管道的桥墩进行模拟，将热应力对热力管道的影响全面、透彻的分析出来。首先，通过理论计算和有限元模拟两种方法建立管道横截面的温度场，利用建立的管道温度场分别计算管道三层的热应力，通过对比三层管道的热应力和轴力，将作用很小的中层管道和外层管道在简化计算中忽略。其次，利用有限元软件对桥端长直管道和“Z”型管道进行模拟，通过计算管道在温度和内压作用下的应力云图，得出管道轴力的值和管道等效应力最大区域、等效应力最小区域的值，并对管道最薄弱的区域（即等效应力最大的区域）进行详细分析，以确保管道安全运作。然后，根据桥墩所受外力情况，建立有限元模型，从长直管道是否为预应力管道两种情况对桥墩进行模拟，从输出的等效应力图上确定桥墩应力相对较大的区域、较小区域的值，从而得出长直管道为预应力管道情况下桥墩的等效应力较小，为管道的敷设和桥墩的设计提出可行性建议。最后，假设在“Z”型管道最薄弱的区域出现贯穿裂纹，通过有限元软件对这段管道的裂纹进行模拟，从裂纹周围应力场和裂纹尖端J积分入手，为管道出现裂纹后的维护提出合理的方案。本论文从多方面入手，研究热应力的影响，为管道结构的优化、管道裂纹的处理等方面提供了理论依据，对提高管道的安全性、可靠性，具有巨大的经济价值。