非粘结柔性立管具有良好的弯曲和拉伸性能,因而在海洋油气的开采工程中得到了大范围的应用,是海洋油气开采的生命线。然而由于柔性立管结构复杂,对其力学性能还没有完全了解。非粘结柔性立管是由不同材料的圆柱层和螺旋层组成,因此每层管壁之间可以相互分离和滑动,螺旋层同一层的各钢带之间也允许相互接触和滑动,这会对柔性立管的刚度造成很大的影响,需要进一步研究。本文首先介绍了对国内外柔性立管各方面的研究成果,并对其进行总结。在此基础上,主要讨论扭矩对柔性立管各种承载能力的影响。主要工作分为以下几个方面:1)在轴对称荷载作用下,根据柔性立管的结构和力学特性,使用最小势能原理,利用变分法到柔性管各层的刚度矩阵,通过罚函数的方法,得到一个可以简单并且可以明确表示层间接触关系的接触矩阵,组合得到柔性立管整体刚度矩阵。在弯曲荷载作用下,通过对螺旋条带的受力分析得到了柔性立管的临界曲率和螺旋层的弯曲刚度值表达式。为设计的初步计算提供一种简明的方法。2)根据柔性立管的结构和力学特性,分别建立三维模型,为避免因接触以及模型的复杂性引起的计算不收敛情况,选用ABAQUS/Explicit准静态计算方法。3)根据本文提出的非粘结柔性立管轴对称荷载的理论模型和数值模型,根据各层的径向变形讨论了因正负扭矩产生的刚度不一致现象,以及由于扭转荷载扭转荷载对立管力学性能的影响。