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海管悬跨是油气输运管道不可避免的一种状态,它直接威胁到油气的安全输运。因此,认识和评估海管的安全悬跨长度是工程师关注的焦点。本文采用修正势流方法给出的海管水动力载荷,考虑更接近实际情况的跨端约束,针对工程上常见的近底床双层海管,运用ANSYS软件的静力分析模块、模态分析模块和动响应分析模块,分别从静态和动态的角度预测悬跨海管的安全跨长。建立近底床海管力学模型。考虑平底床和冲刷底床两种情况,以刚度失效和强度失效为判据,讨论间隙比、跨端约束和海流速度等对安全跨长的影响。计算发现,海管易发生刚度失效。为便于工程应用,本文还给出安全跨长的区间图。建立含内流的海管模型。研究弹性约束下,内流速度、内压和内流密度对海管动态安全跨长的影响,指出影响海管振动特性的主要物理量,同时讨论动态安全跨长与静态安全跨长的关系。参照DNV规范重点研究近底床海管的疲劳破坏,分析讨论间隙比、流速对海管寿命的影响,推荐近底床海管疲劳分析的参数范围。