城市的供水、供气、热力、排污等地下管网系统是现代城市生存和发展的生命线工程。在地震作用下,地下管线的破坏不仅直接影响系统的功能,而且会造成严重的次生灾害。我国很多城市有着可能遭受中、强地震影响的背景,但现有的地下管网系统大多数没有经过正规的抗震设计。对此,本文结合我国城市地下管网系统的实际情况,在综合分析了现有国内外相关研究的基础上,进行了管网系统单元层次和系统层次两方面的抗震能力分析,建立了以不同设防烈度、不同场地类型、不同管道类型和不同地震作用形式为分类标准的管道震害预测矩阵,提出了求解大型网络可靠性的直接不交化算法。主要研究成果总结如下:　　 1、分析了埋地管道地震灾害作用的因素,总结了埋地管道的震害特点、失效模式,归纳了对埋地管道产生影响的5种地震作用;比较了中、日、美三国有关管道的抗震设计规范,分析了设防原则和设计方法;确定了以简化模型和解析计算为主,以数值计算进行调整修正的计算方法。　　 2、结合城市给水、燃气和输油气等行业规范和工程应用的实际,确定了分段式管道接头位移和连续式管道应变的抗震能力评估准则及其与破坏等级的关系;利用正交试验分析了影响埋地管道地震作用反应的因素,确定了各因素的影响重要性;建立了不同影响条件下的管道震害预测矩阵。　　 3、比较了常用网络可靠性算法的适用性和特点,总结并推导了10种网络缩减模型。基于实时生成不交最小路集和不交最小割集两端逼近求解网络可靠性的思路,根据宽度优先和最短路优先的拓扑原则,提出了大型网络可靠性求解的直接不交化算法。算法可直接生成不交最小路集和不交最小割集,并实时逼近网络可靠性的真实解,可以在有限时间内求出小型网络可靠性的精确解或大型复杂网络可靠性的近似解。与不交和算法相比,此算法不必事先穷举最小路集或最小割集;与Dotson算法相比,此算法的每一步拓展过程无需存储网络结构、无需穷举最小路集。