随着我国城镇化的快速发展,集中供热规模日益扩大,直埋敷设方式因为其施工周期短、占地面积小、节约成本等优点,被广泛使用。直埋供热管道在实际敷设中由于地势和障碍物等问题,需要折角来实现。然而,直埋供热管道折角容易造成应力集中,产生较高的局部峰值应力,成为受力的薄弱环节,给供热管网带来极大的安全隐患。直埋供热管道折角在加工或运行过程中不可避免会出现截面椭圆化等现象,从而影响其应力分布。因此,有必要对截面椭圆化直埋供热管道折角的应力特性开展研究。基于此,本文通过三维数值模拟方法,开展不同结构参数、不同载荷和不同土壤参数下的大口径截面椭圆化直埋供热管道折角应力性能的研究,揭示了参数交互影响下的应力变化规律,并进行了疲劳分析。主要研究内容与成果如下:（1）本文基于非线性理论建立截面椭圆化直埋供热管道折角实体单元。管体采用双线性等向强化模型,土体使用Drucker-Prager材料模型,管土间的相互作用采用接触单元,建立实际工况下的数理模型,生成计算网格和进行了独立性考核,并对数值模型的有效性进行了验证。（2）通过数值模拟研究了不同椭圆度和管径下的大口径直埋供热管道折角应力性能。结果表明:在直埋供热管道折角角度小于等于4°时,折角峰值应力随着椭圆度的增加而增大;在折角角度为5°～10°时,峰值应力随椭圆度的增大呈现不断减小或先减小后增大的趋势;对于DN800、DN1000、DN1200三种大口径直埋供热管道,折角焊缝处峰值应力随着椭圆度的不断增大而减小;且在相同椭圆度下,峰值应力随着管径的增加而变大。（3）开展了不同循环温差和内压对大口径直埋供热管道折角应力性能的研究。结果表明:在本文研究范围内,循环温差为70℃与80℃时,折角峰值应力随着椭圆度的增加先减小后增大;当温差为90℃、100℃、110℃时,折角峰值应力不断递减;温差与椭圆度的增加均会使折角管道产生应力集中现象。在不同内压下,折角峰值应力随着椭圆度的增大而不断减小;相同椭圆度时,在椭圆度小于2%时,峰值应力随着内压的增加先增大后减小;椭圆度在2%～10%之内,峰值应力随着内压的增大不断降低;随着内压的升高,峰值应力总体上逐渐减小,但是折角整体管段的应力随着内压的增大和椭圆度的变大会产生应力集中现象,所以允许出现一定的椭圆度,但仍要控制管道内压与椭圆度。（4）进行了不同摩擦系数和弹性模量对大口径直埋供热管道截面椭圆化折角应力性能的研究。结果表明:在不同土壤摩擦系数下,折角峰值应力随着椭圆度的增加而不断减小;相同椭圆度下,随着摩擦系数的增大,土壤对折角的约束加强,土壤的横向压缩反力增大,峰值应力有所减小。不同弹性模量下,峰值应力随着椭圆度的增大不断减小;当椭圆度在3%以内时,相同椭圆度下,峰值应力随着弹性模量的增大而降低;当椭圆度超过4%时,峰值应力随着弹性模量的增大而增大。（5）分析了不同折角角度下,大口径直埋供热管道折角椭圆度对管土接触状态的影响,同时进行了疲劳分析。随着椭圆度与折角角度的增加,管土分离现象越明显,管道更容易被破坏,本文研究的折角符合设计疲劳寿命要求。