随着石油资源的开发利用,我国大部分油田进入到了开发的中后期,输油管道的腐蚀问题越来越严重。我国是一个地震多发的国家,近年来地震频发,地震作用逐渐成为输油管道完整性的一大安全隐患,因此对输油管道在含有腐蚀缺陷情况下的抗震完整性的研究迫在眉睫。带有腐蚀缺陷的输油管道,更换缺陷管段施工工期长、成本高,因此合理有效修复方式的选择对保证缺陷管段正常运行显的尤为重要。本文首先对目前国内外腐蚀缺陷管道抗震研究现状及修复技术作了总结,列举了几个典型的震害实例,简单介绍了论文中使用的有限元分析软件ADINA。第二章建立含腐蚀缺陷架空输油管道的理论解析模型和有限元模型,并对有限元模型进行了静载分析和固有阵型分析。分析结果显示静载作用下管道腐蚀缺陷区域会发生应力集中,当外部腐蚀缺陷深度超过管道壁厚的40%,内部腐蚀缺陷的腐蚀深度超过管道壁厚的50%时,管道均有破坏风险。第三章主要依据目前最常用的三种行业标准和简化计算方法,分析了含有腐蚀缺陷的架空输油管道腐蚀区域的应力及剩余强度。分析表明:随腐蚀深度的增加,腐蚀区域的最大环向应力和最大轴向应力逐渐增加,而且腐蚀深度越深,其应力增加越快;当腐蚀深度超过管道壁厚的50%时,管道在腐蚀位置发生环向破坏的风险较大。第四章建立了含有不同腐蚀深度、腐蚀位置、腐蚀缺陷个数等参数以及在不同类型场地上带缺陷管道的有限元模型,并进行了地震响应分析。分析表明:腐蚀深度以及位置对管道强度影响大,外部腐蚀比内部腐蚀对管道抗震完整性的影响大,腐蚀缺陷越靠近跨中对管抗震完整性的影响越明显;相邻的两个腐蚀缺陷可以降低缺陷区域的应力集中作用;含有腐蚀缺陷的管道在Ⅱ类和Ⅲ类场地上抗震性能较好。第五章建立了采用B型套筒修复方式和碳纤维复合材料修复方式对缺陷管道修复后的有限元模型,并进行了地震响应分析。分析表明B型套筒修复技术不适用于震区架空管道缺陷的修复,碳纤维复合材料非常适合修复震区或者需要提高管道运行安全系数的管道。