活动断层是长输管道最大的威胁之一,断层两盘相对移动引发的地面永久变形使得管道在断层面附近产生较大的应变,从而对管道结构安全性构成严重威胁,因此开展断层区管道的可靠性计算十分必要。基于断层作用下管道力学计算的梁壳耦合-土弹簧单元的有限元模型,采用Python语言参数化地生成了不同影响因素(管道几何尺寸、管道内压、断层参数和土壤参数)下管道设计应变计算的.inp文件,经批量计算和结果提取后,得到管道设计应变数据库。基于该应变数据库,建立了三种基于数据驱动的断层作用下管道设计应变的预测模型,包括BP神经网络模型、支持向量回归(SVR)模型和非线性回归公式(RF)模型。以上模型均具有较高的预测准确度和较低的时间成本;尽管RF模型的预测效果不如前两者好,但该模型在一定程度上反映了管道设计应变与各影响因素间的显式关系,具有一定的工程价值。总结并对比了目前常用的管道极限拉、压应变的计算模型,结合以上管道设计应变预测模型,建立了基于应变的断层位错下管道的极限状态方程,采用Monte Carlo法或FOSM法计算断层作用下管道结构的可靠性。经对比后表明,基于BP预测模型的Monte Carlo法兼顾计算准确性和时间成本,最适于断层作用下管道的可靠性计算,并采用该方法对断层区管道的可靠性开展了参数影响分析。结合断层位移概率危险性分析(PFDHA),给出了新疆地区新粤浙管道穿越博罗科努-阿其克库都克断裂(Bo-AF)的地表位移超越概率。基于管道结构的条件失效概率,得到该穿越段管道在未来10年、20年、30年的失效概率。结果表明,管道服役年限越长,越需注意地震的发生:管道在未来20年内满足CSA Z662规定的目标可靠性要求,但若服役年限超过20年,管道的失效概率就会超过最大允许失效概率,需对该穿越处管段进行抗震设防。