海底管道是海洋工程中的关键装置。近年来，油气开采不断向深海发展，海底管道需要承受巨大的水压，存在失稳风险。尤其当管道含有几何缺陷时，会降低管道的垮塌压力，增大管道发生屈曲和屈曲传播的概率。因此本文针对含缺陷海底管道的屈曲和屈曲传播进行了深入分析。　　本研究主要内容包括：⑴建立了基于曲梁模型的含腐蚀坑弹性圆环在外压下的分岔控制方程。引入了圆环中面不可拉伸条件，对控制方程进行了解析的求解，且解析解与有限元验证结果符合良好。另外分析了腐蚀深度、腐蚀角度以及初始不圆度参数对圆环分岔的影响。研究表明：腐蚀深度对管道的变形模态影响显著，且屈曲模态包含对称和反对称两种形态。⑵建立了外压下含腐蚀坑弹塑性圆环分岔压力和准静态垮塌压力的解析公式。利用解析公式分析了腐蚀深、腐蚀角度等参数对圆环分岔和垮塌压力的影响。此外，分析了多个腐蚀坑的干涉问题，证明了当腐蚀坑深度极大，分岔压力随着两个腐蚀间距的增大而减小这一性质。研究表明：对于壁厚较大的管道，材料塑性对分岔以及垮塌压力影响显著，且屈曲前已有塑性变形发生。⑶通过同伦分析法，求解了非线性弹性圆环在外压下的垮塌问题。利用解析结果分析了材料软化系数等参数对圆环垮塌压力的影响。同时建立了同伦分析法和线性化谐波平衡法的联系，将同伦分析法的控制收敛参数引入到线性化谐波迭代法中，提出了修正的线性化谐波平衡法的算法。最后，利用解析法求解了任意腐蚀形态的圆环在外压下的分岔压力，发现在弯曲刚度余弦变化和壁厚余弦变化的情况下，对称模型和反对称模态的分岔压力是相同的。⑷针对管道的动态屈曲传播，提出了一种非线性支撑下的预张力弦模型，并在此基础上深入研究了均匀外压下管道的屈曲传播特性。首先系统讨论了流固耦合问题，揭示了声学外流体对于管道屈曲传播的影响，揭示了控制方程和数学上反应扩散方程的联系，加深了对动态屈曲传播的理解。最后，研究了外压对于压陷过程的影响，分别讨论了弦模型在外压下受集中力和真实海底管道受到一对压陷力的压陷过程。⑸提出了一种计算稳态动态屈曲传播的算法，利用ABAQUS的用户子单元UEL功能编写了求解的Fortran代码。分析了浅拱结构，深埋管道和弹塑性管道的屈曲传播问题。另外，考虑声学流体的流固耦合效应，提出了一种基于屈曲传播的泵的设计原理。