针对长线跨区域埋地管道与地震断层、周围土体的相互作用特征,埋地管道所受的地震作用可以分为地震断层土体的位移效应和远场土体的加速度场效应。近年来,国内外学者针对跨断层埋地管道的地震作用和失效机理开展了大量的研究,但由于埋地管道抗震性能的影响因素众多,埋地管道抗震性能及其提升方法仍存在不足之处。鉴于此,本文拟通过非线性有限元软件建立埋地管道—土体精细化有限元模型,详细研究断层类型以及土体、材料参数对其抗震性能的影响规律,分析远场地震动作用下埋地管道的响应特征,研究不同埋深、不同地震攻角下埋地管道的应变分布规律,最后,基于低剪切模量的橡胶颗粒—砂(橡胶砂)回填的方式,提出简便、高效、易行的埋地管道橡胶砂减震新方法。本文的具体研究内容如下:(1)基于ABAQUS软件,建立跨断层埋地管道—土体的精细化有限元模型,考虑管道材料非线性、几何非线性、管道—土体接触摩擦作用,研究断层类型、断层位移量、破碎带宽度、管道穿越角度、管道埋深、周围土体特性、管—土摩擦系数等对埋地管道力学性能的影响规律。(2)基于缩尺比约为1:7的埋地管道模型的振动台试验研究远场地震动场地土加速度作用下埋地管道的反应,对比研究不同埋深管道的加速度响应特征与应变分布特征,分析不同埋深、不同地震动攻角下埋地管道的应变分布规律,探讨管道与土体之间滑移量的测量方法,分析管道—土体之间滑移量随地震动激励峰值的变化规律。(3)提出基于局部橡胶砂回填的埋地管道减震新方法,研究橡胶砂力学参数、断层类型、回填区域大小等参数对跨断层区域埋地管道抗震性能的影响规律,针对多因素对管道的影响特征提出提高管道抗震性能的合理建议。