作为能源和物质运输的重要生命线系统之一,埋地管道系统安全的最大危险之一是地震的破坏作用。本文针对跨河床场地条件下的埋地管道地震响应进行了系统研究,旨在探索该地形条件下埋地连续钢管道的地震反应特性和影响因素,为跨河床埋地管道系统抗地震作用和抵御地震引起的地层形变等的工程设计提供一定的理论素材。本课题基于ABAQUS软件平台,建立了管道通过跨河床场地的多种有限元模型,深度分析了河谷的地形效应以及地下管道的地震响应规律和多参数影响下的管道地震反应特性,主要研究内容如下:首先,系统分析了地震的场地效应以及埋地管道地震响应的研究现状和存在的主要问题,并对数值分析中的几个关键问题进行了讨论,确立了本论文的数值模拟基本思路、建模的关键技术要点。然后,运用ABAQUS建立了河床场地的数值模型,分析了该场地条件下的地形效应,并提出了估算河谷边缘加速度放大系数的经验公式。研究了场地参数变化,包括河谷深度、河谷宽度、山体高度、坡角大小、地震动频率等参数对地震响应的影响规律。其次,建立跨河床场地条件下连续直埋钢管的数值模型,分析了管道的应力和变形特征,研究了埋地管道的不同工况下抗震最有利的埋设位置,并探讨了场地参数(如河谷宽度、深度、坡角)、管道参数(包括管径、管道壁厚、管道埋深)等对埋地管道响应的影响规律。最后,分析了跨河土体液化情况下管道的上浮反应规律,并与非液化场地进行了对比,给出了一个可以估算连续钢管上浮位移的经验公式,并系统分析了管道参数(包括管径、管道壁厚、管道埋深)对管道上浮响应的变化规律。