地震造成永久地面位移形成的断层活动时,埋地管道会受到多种载荷组合作用,产生较大的拉压应变从而导致管道失效,给管道安全带来了很大威胁。逆断层作用下碳纤维复合材料对管道的预增强方法分析,给穿越断层管道的抗震设计提供了一种新的可能,更大程度的保障断层区埋地管道的安全运行。建立了弯曲载荷作用下管道裹覆碳纤维的有限元计算模型,通过试验数据验证了模型的正确性,分析了不同内压载荷作用对管道屈曲的影响。并从管道内压、碳纤维裹覆厚度及角度研究了碳纤维对管道的预增强效果,分析了不同工况下管道屈曲时对应的临界弯矩及弯曲应变。结果表明:内压存在且较低时增加了管道抵抗载荷的能力,但随着内压的增加,管道抗载荷的能力又逐渐下降。碳纤维复合材料有效的增强了管道的力学性能,且碳纤维裹覆厚度越大,角度越小预增强效果越好。建立了逆断层作用下管土非线性有限元模型,分析了无内压及含内压管道的屈曲形态。研究了无内压管道最大轴向压应变及最大等效塑性应变随着断层位移增加的变化的趋势。以及含内压管道在不同断层位移作用下,上盘区屈曲位置附近的轴向应变沿管道轴向的分布情况。在逆断层作用下管道模型的基础上,在管道外层裹覆碳纤维材料,通过改变碳纤维的厚度及其角度来分析管道预增强的效果。对比了裹覆碳纤维与增加壁厚两种方法的抗震效果,发现在一定程度上,裹覆碳纤维比增加壁厚的管道增强效果更好,且经济成本更低,可以更大范围的推广应用。