随着管道铺设里程增加,不可避免会穿越一些地质灾害区,如受采动影响的地表塌陷区,处于地表塌陷区内的管线易受管输压力、上覆土自重和沉降载荷等多重应力影响,极易引发管线弯曲变形和断裂事故,为预防此类事故发生,需要开展塌陷作用下埋地输油管道力学特性研究。本文以埋地输油管道为研究对象,采用数值模拟方式,研究塌陷作用对埋地输油管道的力学特征,同时对受塌陷作用影响下的埋地输油管道开展地震响应研究,主要工作及研究成果如下:1.对国内外地表塌陷作用下埋地输油管道研究方法进行归纳总结,并分析解析法、数值法和试验研究三者特点。分析因矿区采空而引发的连续地表塌陷的成因及特征,并研究其对管道的影响和损害特征。以文献试验模型为基础,建立相应有限元模型,并将有限元模拟结果与文献试验结果进行对比,验证本文有限元模型的合理性。2.通过分析不同塌陷作用对埋地输油管道的应力、应变规律发现,随着塌陷作用的增大,管-土由协同变形状态转为非协同变形状态,管道应力、应变增加;通过改变管径、管输压力、埋深、塌陷区长度与塌陷区宽度这五种因素,研究不同因素对塌陷作用影响下的管道受力和变形规律的影响。3.通过对塌陷作用下埋地输油管道的模态分析发现,满管下的频率与振幅均低于空管;通过对不同塌陷作用下埋地输油管道峰值加速度的研究发现,不同阶段间的加速度峰值差值百分比呈先增加后减少的趋势;通过对不同向地震激励的研究发现,Y向激励对塌陷作用下的埋地输油管道影响较大;通过研究不同塌陷区域对埋地输油管道的抗震性发现,随着塌陷域长度与塌陷域宽度的增加,管道的应力与变形增大,因此对于处于较大塌陷区域内的埋地输油管道,需要做好抗震防护处理工作。本研究将为埋地输油管道的抗震设计与安全维护研究提供参考。