直埋供热管道作为城镇集中供热管网的主要型式,其安全运行十分重要。供热直埋管道爆破严重危及居民的生命及财产安全,对直埋管道的运行安全进行研究具有重要意义。管道结构不连续处的弯头和三通等管件容易出现应力集中,在经过多次循环塑性变形之后,会产生疲劳破坏;热胀效应使管道出现轴向位移的趋势,在固定墩的限制位移下,管道局部区域会产生过大的轴向压力。当轴向压力超过临界值时,管道出现局部变形超限,发生局部失稳。本论文采用有限元法研究管-土相互作用下弯头、三通的应力变化规律,以及直管段屈曲问题。本文采用Start-Prof软件对全尺寸管道管件进行模拟计算,获取局部管道管件臂端轴向力或位移值,作为ANSYS管件模型的边界条件,分析管件局部应力状态;针对大管径供热直埋管道的局部失稳问题,本文用ANSYS软件研究管道局部屈曲,考虑到管道几何初始缺陷的影响,确定合适的缺陷比例系数和临界屈曲状态时的温度荷载,并分析管道埋深及壁厚对局部稳定性的影响。有限元分析表明:内压、壁厚、埋深、转角角度影响弯头的一次应力,内压、壁厚、埋深、曲率半径、转角角度、温度影响弯头的二次应力;内压、壁厚、埋深、支管管径影响三通的一次应力,内压、壁厚、埋深、支管管径、温度影响三通的二次应力;确定合适的缺陷比例系数,在温度超过一定值时,管道发生局部失稳,管道中部凹陷变形突然增大,此时管道的运行温差为临界屈曲荷载,管道埋深及壁厚对管道局部屈曲稳定性的影响较大。