海底管线的在位稳定性问题是海底管线设计中的关键问题之一.该文通过大型通用有限元计算软件ABAQUS程序,土体的本构模型分别采用非线性弹性模型、多孔弹性模型、Ramberg-Osgood弹塑性模型,对管土系统进行有限元分析.分析在自重和环境载荷作用下砂质海床上裸置管道的发展情况,为海底管线的设计提供理论依据.由于管道与土体是两种不同的材料,有必要考虑接触面的影响,根据软件中所规定的建立接触面的方法建立管道—海床这一接触对.并在管道截面两侧设置了约束方程模拟管道在海床上不可能发生滚动的实际情况.首先,土体的本构模型采用非线性弹性模型,进行了静态计算和半动态计算.半动态计算即环境载荷以周期载荷的形式施加到管道上.通过改变管道水下重量、环境条件、管径、土性参数等,对海床上管道的运动行为进行研究.计算结果得到了管道在自重和环境载荷作用下的沉降量发展情况、土侧侧向阻力及侧向阻力系数、土体侧向隆起等现象.并且将静态计算与半动态计算的结果进行了对比.流固土耦合的试验表明,渗流在管土系统中起着重要的作用,因此土体的本构关系又采用多孔弹性模型.通过计算,得到了管道的水平位移和垂直沉降量、管道下方孔隙水压力的分布情况以及其它应力的分布、土体侧向隆起等.细砂质海床上管道的计算沉陷量比粗砂质海床上的大,与试验结果吻合.采用Ramberg-Osgood弹塑性模型进行计算,进行了半动态计算和动态计算,得到了自沉降、附加沉降、摩擦力、侧向阻力、侧向阻力系数与管重和环境载荷之间的关系,并将动态计算和半动态计算的结果进行了对比.最后,三种模型的计算结果进行了比较,并与前人机械加载管道运动的试验现象及水动力载荷的试验结果进行了对比分析,发现三种模型不同,但总的来说,具有可比性.表明管土相互作用的计算是可行的,可为今后进一步的试验研究提供参考意见.