海底管道是海上油气开采系统的重要组成部分,管-土相互作用机制是管道可控屈曲设计的关键,需准确预测土体的侧向阻力以保证管道按预定模式发生屈曲。本文采用连续极限分析法（SLA）系统地分析了管道在施工和服役过程中海床地基的极端大变形及管土相互作用,提出了管道动态安装埋深、水平向位移过程中地基抗力等分析模型,最终探讨了深海管道管土相互作用分析流程及侧向屈曲安全防控措施。具体研究成果如下:（1）建立了考虑土体大变形、应变软化和率效应的SLA数值分析模型,利用已有离心模型试验结果验证了单调和循环加载情况下管土相互作用数值分析的有效性;利用ABAQUS平台VUSDFLD子程序进行二次开发,基于Tresca屈服准则,将软土的不排水抗剪强度与深度、累积塑性应变及应变率关联,建立了不排水条件下管土相互作用数值分析模型,用于分析SLA数值分析模型无法模拟的土体塌陷回流等工况。（2）考虑管土界面粗糙度、土体重度、土体强度、土体应变软化和应变率等参数的影响,提出了管道贯入阻力计算模型;获得了管道循环运动时的骨干曲线,探讨了管道竖向抗力衰减速度、稳定值与循环幅值及土体破坏模式的相关性。（3）量化了铺管施工产生循环位移对管道埋深的影响,发现小振幅水平循环位移一方面使土体强度降至重塑强度,同时对土体产生犁效应,仅后者造成管道附加埋深可达70%-230%;管道最终埋深与所经历的水平总位移而非循环次数相关,且率效应对最终埋深影响不大;对于浅埋（w≤0.5D,w为管道埋深、D为管径）管道,其最终深度由土体浮力而非强度主导;对于深埋（w>0.5D）管道,土体灵敏度对水平抗力影响较大,而对埋深影响有限。（4）针对固定竖向荷载管道水平运动情况,分析获得了管道运动轨迹、土体抗力和破坏模式,提出了预测管道极限破土抗力的竖向-水平向（V-H）屈服包络面模型和管道发生水平大变形后的土体残余抗力模型。（5）针对固定竖向位移管道水平运动情况,提出了浅埋管道（w≤0.5D）在水平运动过程中竖向和水平向土体抗力的显式计算模型,揭示了V-H屈服包络面演变规律并建立了管土相互作用力归一化模型;对于深埋（w>0.5D）管道,发现管前土坡易塌陷回流导致SLA数值分析模型稳定性较差,采用CEL数值分析模型揭示了管前土坡塌陷回流以及回流后土体水平抗力趋于满流抗力等规律。