海底管道是海上油气资源开发的“生命线”,对海上油气田的开发、生产和产品运输起着非常重要的作用。由于海洋环境的强腐蚀性,导致已铺设管道出现不同程度的腐蚀,相关统计数据表明腐蚀是引起海底管道失效的最主要原因之一。为避免管道失效导致油气泄漏,造成经济损失和严重的环境污染,需要准确预测腐蚀管道的剩余强度,及时正确判定海底管道是否需要维修或更换,对海底管道的设计和评估,都具有重要的理论和现实意义。本文在国内外已有研究成果的基础上,对工作荷载和复杂环境荷载作用腐蚀海底管道的极限承载力和失效机理开展了一系列研究,主要研究工作简述为以下3个方面：(1)内压作用单腐蚀海底管道极限承载力和失效机理研究。分析基于Mises、 Tresca、ASSY、TS和UYC屈服准则得到的完好管道极限内压解析解的局限性；对含腐蚀缺陷内压管道爆裂试验进行有限元验证,确定内压作用腐蚀管道的失效准则；将数值模拟结果与国内外规范公式的预测值进行比较分析,指出规范所存在的问题和不足,并根据数值模拟结果拟合得到新的腐蚀管道极限内压承载力公式。(2)内压和轴压组合作用腐蚀海底管道极限承载力和失效机理研究。采用数值模拟方法对内压、腐蚀缺陷尺寸和管道几何尺寸进行参数化研究,分析各参数对极限轴压承载力的影响,确定轴压腐蚀管道的失效模式。揭示了腐蚀宽度和长度对轴压作用管道屈曲形态和极限承载力的影响。(3)内压和弯曲组合作用腐蚀海底管道抗弯承载力和失效机理研究。对基于NSC准则得到的腐蚀管道极限抗弯承载力解析解进行归纳总结,深入分析了腐蚀区应力状态和内压对腐蚀管道极限抗弯承载力和失效模式的影响,比较数值模拟结果与公式预测值之间的误差,确定了基于NSC准则公式的适用范围。