城市热力管道在跨越大跨度的河流、输水干渠、公路、山谷时,通常采用管道桥,由于热力管道的腐蚀、老化使其存在泄漏的风险,而热力管道爆管的高温水流将对管道桥的受力性能造成不同程度的影响。因此,研究热力管道爆管工况下管道桥结构的温度场和应力场的变化规律,对管道桥结构的设计和安全运行具有理论研究意义和工程应用价值。本文以某跨越南水北调干渠箱型截面管道桥为研究对象,使用ANSYS有限元分析软件分析热力管道在不同爆管位置、管道阀门关闭时间、爆管水温、大气温度等情况下管道桥上部结构的温度场及应力的分布规律,为管道桥优化设计提供参考。本文主要工作和结论如下:（1）利用ANSYS有限元分析软件,以Workbench平台建立了等截面箱梁与热水流热固耦合有限元模型,确定了热工参数和边界条件,对热水流经箱梁表面这一过程中的温度传递进行了瞬态模拟。结果表明:热水流动过程与箱梁及空气同时发生热交换,导致热水温度随着流动下降,使得箱梁表面温度分布不均匀,沿热水落点向四周温度逐渐降低;箱梁内部温度变化与表面温度变化存在滞后现象。（2）以爆管热水初始温度、大气温度以及管道阀门关闭时间为参变量,研究了箱梁温度场分布的参数敏感性。计算分析表明:箱梁表面最高温度出现在管道水流被完全切断的时刻;随着管道阀门关闭时间的增加,箱梁内部温升深度增加;爆管初始水温越高箱梁内外温差越大,箱梁内部温度变化幅度越大;气温越低箱梁内外温差越大,箱梁内部温度变化幅度越大。（3）基于上述箱梁温度场的分析结果,选取爆管热水初始温度及大气温度,以某跨越南水北调干渠管道桥为研究对象,建立了72+125+72m跨径变截面箱梁流热固耦合模型,对箱梁温度应力分布规律及变形规律进行模拟。结果表明:由于箱梁内外温差较大,箱梁产生的拉压应力也较大,且顶板内外表面的纵向、横向应力变化幅度远大于竖向应力。（4）对在自重、预应力、管道荷载、温度荷载共同作用时,设置四种不同爆管位置工况进行模拟,结果表明:爆管位置对管道桥上缘应力影响较大,最大压应力出现在爆管位置处;爆管位置对管道桥下缘应力影响较小;阀门关闭前后,由温度作用以及管道卸载作用产生向上的竖向位移会抵消一部分管道桥正常运营状态下向下的竖向位移,在阀门关闭后最大竖向位移约为管道桥正常运营状态下竖向位移的1/6。