海底管道在海洋油气的运输中扮演着不可替代的作用,一旦遭受破坏,后果将不堪设想。凹陷作为海底管道常见的缺陷之一,会直接影响管道的剩余强度,导致管道在外力作用下极容易发生屈曲失稳现象。因此研究含凹陷深海管道失效机理,并发展相应的安全评价方法,对保护海底管道的完整性具有重要的现实意义。采用ABAQUS软件开展数值模拟,研究复杂载荷和复杂缺陷形式条件下深海管道的失效规律,主要内容如下:建立含不同形状凹陷深海管道压溃数值仿真模型,探究了凹陷深度和径厚比对管道失效模式的影响规律,并验证了具有相同椭圆度的平滑凹陷和皱褶凹陷管道的压溃压力一致,在此基础上提出了适用于不同凹陷形状的深海管道压溃压力预测方法。紧接着进一步考虑管道温差、土体位移、管道铺设等引发的管道轴力,探究了含凹陷深海管道在轴向压力和轴向拉力作用下的压溃失效规律,并提出了外压-轴力联合作用下含凹陷深海管道压溃压力预测方法。采用基于应变的设计和评估的思想,探究了含凹陷内压管道（内压>外压）和外压管道（外压>内压）在位移控制弯曲荷载作用下的压缩屈曲失效规律,分析了内压、外压、凹陷深度、径厚比对管道失效模式和压缩应变承载力（CSC）的影响规律,并在此基础上提出了含凹陷管道在内压-外压-弯曲联合作用下的CSC预测公式。建立腐蚀坑-凹陷耦合缺陷深海管道压溃三维数值仿真模型,探究了腐蚀长度、腐蚀宽度、腐蚀深度和凹陷深度对管道压溃模态和压溃压力的影响规律,并基于有限元计算结果,通过非线性回归得到了腐蚀坑-凹陷耦合缺陷深海管道压溃压力预测公式。