本文对海底管道在载荷单独或联合作用下的屈曲破坏进行重点研究，借助全尺寸管道试验、规范校核、理论分析和数值仿真手段探究其失效机理。
　　针对纯外压作用下海底管道的局部屈曲及屈曲传播，建立了仿真模型对其真实工况进行数值模拟，计算准静态条件下的管道压溃压力及屈曲传播压力，并与试验结果以及规范中的校核结果进行对比；在有限元模型中利用数据传递的方法，将准静态条件下管道的局部压溃状态传递到动态模型中，并对动态条件下管道的变形特点进行探究，讨论屈曲传播过程中的动态响应，传播速度越快，反向椭圆度越大，对屈曲传播的阻碍越大。针对弯矩单独作用下的管道，通过数值仿真实现管道自由弯曲状态的模拟，分析了几何因素对管道屈曲模态的影响。
　　针对海底管道在弯矩和水压联合作用下的屈曲破坏问题，基于薄壁假定，选择适当的几何方程描述应变及曲率随位移变化的关系；采用流动理论建立本构关系；采用三角级数对位移函数进行离散，列出管道的初始几何缺陷的形式；最终基于虚功原理建立了复杂载荷作用下管道的理论模型。通过控制轴向曲率和外部水压的增量及加载顺序，在MATLAB中对能量方程进行数值求解，得到管道在不同加载路径下的极限承载力。
　　同时借助数值仿真手段，实现了弯矩和水压载荷的分步加载与循环加载，计算管道的承载性能并与理论模型进行对比，验证了理论方法的准确性，证明了先水压后弯矩的加载路径更容易使海底管道发生破坏。之后，首次以管道缺陷截面在压溃瞬间的椭圆度为计算指标，分别计算不同加载路径下的管道破坏形式，从而对弯矩和水压联合作用下的管道压溃破坏机理进行探究。结果表明：弯矩载荷会增大管道危险截面的椭圆度，从而削弱管道的承压能力；弯矩的循环加载会显著降低管道的抗压能力。