螺旋加强柔性结构具有高轴拉刚度和低弯曲刚度等优点，因而被广泛地应用于机械、交通、海洋、生物医学等工程领域。从构型上可将螺旋加强柔性结构分为三类，内部实心的绳索、内部圆筒的柔性管和内部空心的支架等。　　首先，本论文以柔性管道为主要研究目标，对内部均质材料层和外部螺旋加强层进行单独受力分析，通过对比两者在不同荷载作用下的轴向变形和径向变形，得出不同初始螺旋角的加强件与内筒的接触关系。其次，根据层间接触关系进一步推出结构的轴向拉伸刚度、轴向压缩刚度、径向均布压力刚度和扭转刚度。再次，将本模型理论解与现有各经典模型理论解进行比较，由于本模型简化假设最少，适用范围最广，通过参数分析给出几种简化假设适用的范围。最后，通过改变内筒的尺寸，将本模型的解答推广到柔性绳索与柔性支架，这就把不同领域的类似问题都统一起来了。　　在弯曲荷载作用时，螺旋加强柔性管经历一个从层间仅存在静摩擦力的无滑移阶段，到动静摩擦并存的过渡阶段，再到层间仅存在动摩擦力的完全滑移阶段的过程，本文对此过程进行了理论分析。在此过程中，无粘结柔性管的抗弯刚度是逐渐减小的，若循环加载弯曲刚度将呈现一个滞回曲线，这是螺旋加强件相对管体滑移而产生的耗能过程。　　螺旋加强的柔性结构本质上是一种结构化的复合结构，实验方法在其研究中占有重要地位，其结果为理论分析、数值模拟提供了可靠的依据。本文特制了一组7根同截面无粘结软管，主体为PVC管，内部为缠绕钢条主要抵抗内外均布压力，外部为编织钢丝网套主要抵抗轴向拉力、兼作抗径向压力后备。对它们分别进行了内部油压实验、轴向拉伸实验、轴向压缩实验、轴向扭转实验、三点弯曲实验、油压—轴拉组合实验和油压—弯曲组合实验。　　均质内管PVC材料是一种对加载速率和温度敏感的材料，本文的实验通过不同加载速率比较，选定了一个稳定的速率进行材性和结构实验，并全程保持在较为稳定的室温下进行，以保证所测数据有效可靠;编织钢丝网为不均匀、不连续的外层，实验中在其表面局部涂抹薄层504胶，使其仍可以相对内管运动，但形成一个平面粘贴应变片以测量结构的应变;为了实现内压和轴拉、内压和弯曲的组合工况，实验中特制了加载端头。实验结果柔性管的各类刚度变化趋势都确实反映了理论分析的预测准确性与合理性，为数值分析提供了依据，也可以为其他学者的研究提供参考。　　由于螺旋加强柔性结构的复杂性，数值模拟已经成为其设计分析的最主要手段。螺旋加强柔性结构的建模最大难点在于复杂的层间关系，不但有接触、摩擦，还有滑移现象。本文创新地采用了连接铰单元建立双向螺旋钢丝之间的连接，模拟双向编织螺旋钢丝模型。通过与本论文实验结果的比对，论证了数值模型的正确性和精确性。在这个数值模型基础上，对无粘结软管进行了参数分析，研究了层间摩擦、层间约束、内部压力等因素对与结构不同刚度的影响。