随着人类社会对石油能源需求的日益加大,从陆地走向海洋已经成为人类最重要的选择。海洋石油开采力度逐渐加大,便捷高效的深海输油管道的地位也越发重要,而目前缺乏对深海双层管道(PIP管道)整体热屈曲的分析,其中最主要的影响因素为双层管道不均匀温度场,深海高压和管道初始缺陷。本文主要针对这三方面的影响因素展开有限元分析,与已有理论研究和试验研究进行对比分析,主要研究工作如下:1、利用FLUENT软件模拟原油在不同保温介质作用下沿程温度变化,通过控制保温层厚度并结合工程实际,得到更为准确的双层管道的不均匀温度场,并利用ABAQUS软件对保温介质的结构作用进行有限元研究,得到了保温介质在双层管道屈曲过程中几乎没有结构影响的结论,有利于简化双层管道屈曲的有限元分析。2、利用ABAQUS软件以及上一章得到的双层管道不均匀温度场,通过引入ITT单元建立双层管道有限元分析模型,研究深海不同程度高压下的双层管道温度效应,分析管道的轴向应力和轴向位移,得到双层管道在不同的高压场中的管道温度效应分布规律。通过引入不同初始缺陷,研究双层管道侧向屈曲,进行参数化分析来研究不同程度的初始缺陷对管道运营的影响规律。3、通过与已有试验研究比对,利用ABAQUS软件,进一步研究包含初始缺陷的双层管道整体热屈曲过程中的动态效应,分析了双层内管径厚比、管土作用及初始缺陷程度对管道整体屈曲过程中的动态效应及影响变化规律,发现了各个因素与管道中点屈曲临界力、侧向位移、侧向弹出速度以及整体动能之间的关系,提出减小管道侧向屈曲动态效应的方法。本文研究了影响双层管道整体热屈曲的三个主要因素:得到了较为精确的双层管道温度场;利用参数分析的方法,研究了深海高压对双层管道温度效应的影响;建立了具有初始缺陷的双层管道屈曲模型,提出了有益于双层管道安全运营的结论,具有工程应用价值。