震害资料表明，在复杂的地层结构（类河谷地层结构、水平软弱地层结构等）条件下，埋地管道的破坏更加严重。对于埋地管道穿越类河谷地层结构的情况，前人的研究多限于二维模型，且模型中的参数过于简化，仅仅进行了定性的分析;关于水平软弱地层结构方面的许多研究表明，软弱土层的存在对地下结构的地震响应结果有一定的影响，但是具体的规律仍需要探究。据此，本文基于ABAQUS有限元软件，对地震作用下埋地管道穿越复杂地层结构的动力响应问题进行了较为系统的分析研究。本文的主要工作和成果如下:　　(1)建立了埋地管道的三维有限元数值仿真模型，将仿真模型和模型试验在规律上进行了对比验证，探讨了管土相互作用参数和模型试验的相似律关系，结果表明:摩擦系数取0.3-0.6时数值计算结果与试验结果规律最为相似;模型试验中土体的频率相似律正确。　　(2)建立了类河谷地层结构的三维有限元简化模型，对地震动输入、软弱土层宽度和中间土层弹性模量等因素影响下的埋地管道地震响应进行了分析，结果表明:软弱土层的存在加重了管道的破坏程度，破坏位置为:中间软弱土层包围的部位和两种土体交界面处;同样的加速度峰值条件下，与El Centro地震动输入相比，Kobe地震动作用下的管道破坏更加严重。　　(3)建立了水平软弱地层结构的三维有限元简化模型，对地震动输入、软弱土层厚度和软弱土层埋深影响下的埋地管道地震响应进行了分析，结果表明:软弱土层对于地震波频率成分有明显的低频放大高频过滤作用。在相同强度的地震作用下，软弱土层的存在使得管道更容易发生破坏。软弱土层埋深对地震作用下埋地管道动力响应的影响作用与地震波的频谱特性相关。　　(4)在SV波斜入射的条件下，土体中有软弱土层时，管道变形的非对称性更加明显;入射角度在0°-30°之间时，入射角度越大，管道的变形越大，管道越容易发生破坏;软弱土层的存在，一定程度上削弱了入射角度对管道地震响应的影响作用。