“十四五”期间,我国将继续推进能源转型,以天然气为代表的清洁能源将立足“双碳”目标,实现高质量发展。我国沿海地区不断完善LNG接收站布局,实现管网互联互通。但由于沿海地区的天然气站场多建立在强度低、压缩性高的软土地基上,面临着不同程度的地基非均匀沉降问题,会使天然气管道额外产生附加应力,造成管道安全隐患。为了保障上下游天然气供应正常,促进能源发展,对地基非均匀沉降下天然气管道进行应力分析及预测研究对管道安全很有必要。本文以华南沿海地区某天然气分输站为研究对象,主要研究工作如下:（1）总结天然气管道运行中存在的载荷,埋地管道土压力的计算模型,以及地基沉降时管土相互作用的非线性计算模型,最后根据天然气分输站管道进行理论计算,推导出管道剪力、弯矩与管道沉降的数量关系式,并具体算出分输站天然气管道在地面交汇处的剪力与弯矩大小。（2）通过电测法进行分输站天然气管道应力监测,因地基非均匀沉降作用造成的管道附加应力中,埋地上弯头段测点中产生最大拉应力为环向63.81MPa,最大压应力为环向22.63MPa;地上支管段测点中产生最大拉应力为轴向61.98MPa,最大压应力为轴向55.84MPa。进行管道应力校核,管道应力满足管道安全运行需求。（3）建立管道流固耦合有限元分析,有限元计算结果与应力监测结果平均相对误差在10%以内,表明应力监测与有限元分析的可靠有效。利用有限元管土模型分析发现地基沉降时会对沉降区域下埋深较浅、埋深跨度大的管道造成更大影响,为了减缓地基非均匀沉降给管道造成的影响,在管道铺设时,在不影响管道输送情况下选择较小管径、较大管道壁厚的管道,选用物理性质较好较硬的埋土填埋。（4）根据有限元分析数据,进行了管道Von-Mises应力与管道内压和沉降量之间的相关性分析,构建不同区域管段的管道Von-Mises应力预测关系式,关系式验证结果最大误差5.34%,可用于应力预测。基于残差优化（1,1）模型进行沉降量预测,结合管道内压,进行管道Von-Mises应力预测,与有限元分析对比,平均误差7.15%,预测结果较为理想,可进行实际运用。本研究成果为地基非均匀沉降下天然气埋地管道的安全保障提供支持。