土体塌陷是一种常见的地质灾害,严重威胁管道的安全运行。而埋地管道作为运输石油天然气的重要方式之一,在长距离运输时,不可避免的会穿越土体塌陷区。处于塌陷区的埋地管道因在土体沉降等因素作用下,会导致管道处于悬空状态,在多重载荷作用下,管道会因此弯曲变形甚至会发生断裂,为预防这类事故的发生,需要对管道进行一系列的力学分析,以此来评估埋地管道的失效情况。在文中针对塌陷区埋地管道受力情况进行研究分析,建立三维有限元模型,通过改变管道内压、悬空长度等,分析管道所产生的应力应变,得到以下结论:随着管道悬空长度和内压的增加管道所受Von Mises应力和应变随之增加;当管道处于暗悬状态时,管道所产生的Von Mises应力和最大轴向应变随着管道内压的增大而不断增大,且变化整体呈线性关系,且暗悬管道的危险性要大于管道悬空状态。含缺陷管道的安全评定可以通过断裂力学理论来进行,这也是对管道进行安全评定的发展趋势。自上世纪七十年代以来,断裂力学相关理论及应用都有了快速发展。但在工程实际中,对一些含缺陷的结构进行安全评定时,可以直接参考应用的断裂参数仍旧很少。本文基于断裂力学理论,即管道含有宏观裂纹的情况下,采用有限元分析方法,通过有限元分析软件建立了含有裂纹缺陷的压力管道有限元模型,而后对裂纹尖端的应力场进行分析研究。分析在内压作用条件下,线弹性条件下的应力强度因子K_I、K_II和K_III值以及J积分,通过变换含裂纹缺陷压力管道模型的裂纹长度等参数,绘制出不同影响因素下应力强度因子和J积分的变化曲线图,分析并讨论其变化规律。通过对比结果,讨论裂纹尖端应力应变场的影响因素。最后,对管道安全性做出了讨论,基于应变的管道设计及失效方法更适用于塌陷区埋地管道。