近年来,海底油气管道的建设进程在不断加快,在海管铺设和运行的过程中,海床凹凸不平、海流、海浪对海管周边土体的冲刷等因素都有可能使海底管道出现悬跨。悬跨海管在地震荷载的作用下,会产生较大的应力应变,可能会发生破坏并造成重大的经济损失和环境污染,因此在海底管道设计过程中必须要考虑地震问题。探索地震作用下影响悬跨海管应力应变的因素,进行可靠度评价的工程实用方法研究迫在眉睫。首先,本文以ANSYS为平台进行悬跨海管地震时程分析,管道钢材以Ramberg-Osgood为本构模型,考虑管道两端土体对管道的约束作用,作用在悬跨段的动水作用力简化为附加水质量加于模型中。对地震作用下悬跨海管的影响因素进行研究,计算结果表明管道应力应变受土体性质的影响,埋设段土体为粘土时管道应力应变值最大,管道应力应变随管径增大而增大,随管壁壁厚减小而减小;管道应力应变值与悬跨长度、地震加速度和管道埋深成正比关系。然后,利用MATLAB中的人工神经网络工具箱,对地震作用下悬跨海管的样本数据进行训练,得到悬跨海管地震的应力神经网络和应变神经网络,其误差满足要求。通过应力神经网络和应变神经网络的权值阈值得到管道的极限状态函数,并分别基于应力和应变失效准则,对比蒙特卡罗法、JC法、中心点法可靠度计算方法,计算结果表明与蒙特卡罗法结果相比JC法误差小,中心点法误差大。最后分别基于应力、应变失效准则,通过蒙特卡罗法得到管道参数与悬跨长度、地震加速度和管道埋深的可靠度关系及变化规律。