随着全球能源需求增长和海洋油气资源开发技术进步,全球范围内海底石油天然气管道的应用发展规模日趋壮大。海底管道在其服役期间可能会遇到如落锚等一系列的意外载荷撞击损伤,造成管道凹陷或破损等失效,从而使得整个油田面临重大的财产、环境和安全风险。本文针对裸露未埋设海底管道的撞击损伤问题,开展了考虑土壤柔性作用下海底管道损伤机理研究。基于虚功原理,利用塑性基础弦模型建立了海底管道局部撞击凹陷模型,利用经典梁理论建立了海底管道整体撞击变形模型,利用线性弹簧理论考虑了土壤对撞击能量的吸收,从而建立了综合考虑土壤柔性作用的海底管道低速冲击下的撞击损伤预测模型。对海床土壤支撑的海底管道受到撞击后整个变形过程进行了数值模拟。验证发现数值模拟结果与本文建立的撞击损伤模型数值计算结果吻合较好。对本文得到的海底管道撞击损伤模型进行参数分析,讨论了土壤刚度和管道的径厚比对海底管道损伤过程的影响,分析发现增大土壤刚度和管道径厚比对海底管道抵抗变形的能力有一定的增强作用。结果表明,本文的模型对预测柔性支撑海底管道撞击损伤是有效的,对新型管道的设计制造和在役管道的维护与安全评估工作有一定的指导作用和参考价值。