近年来,过河管道不断的铺设,越来越多的用于城市供水,发挥着日益重要的作用。由于过河管道大部分埋设在河底,不便于平时的维护及破坏时的抢修,而且抢修会造成阻航等许多损失。所以,研究过河管道在使用时的力学性状,对于预防过河管道的破坏有着重要的意义。当水流冲刷过河管道管壁时,会在管道后面形成交替的漩涡发放,产生对管道的横向涡激升力和顺流向的拖曳力的作用。为了研究涡激力的性质,本文利用软件建模分析。在前人的实验数据的基础上,通过与实验实测数据的对比,验证了SSTκ-ω模型用于紊流状态下模拟近壁处圆管绕流计算的适用性。利用SSTκ-ω模型计算了不同间隙比下过河管道的涡激力的时程变化曲线并且通过对涡激力的频率分析,讨论了涡激力的频率、平均值及波动幅值与间隙比的关系,以及涡激升力和涡激拖曳力在管跨破坏中不同的作用。在综合考虑过河管道管跨周围实际环境的基础上,利用软件建立了分析过河管道管跨的数值模型,通过对管跨模型进行模态分析,讨论了管跨支座形式、间隙比、跨长对管跨自振频率的影响,并总结出影响管跨自振频率的主要因素。管跨的涡激振动是水流和管跨相互作用的需要考虑流固耦合的复杂的现象,在总结文献资料的基础上,归纳了尾流振子模型的求解方法。利用本文建立的管跨模型以及计算出的涡激力的频率,从控制管跨长度以避免发生涡激共振的角度出发,讨论了在管跨形成过程中,即河底管道被河流冲刷,管跨长度不断变长,间隙比不断增大过程中,管跨极限跨长的计算。针对已有的求极限跨长考虑的因素较少的情况,利用数值模型,分析了管跨支座形式,间隙比对极限跨长的影响。