海底管道在海洋油气探测和开采中有十分重要的作用。在深海服役的管道,需承受巨大的水压。相比单层管而言,夹层管有更好的机械强度和隔热性能,因此在深水区有很大的应用前景。本文的第一部分利用解析方法推导了夹层管在均匀外压下的特征值屈曲压力的计算公式。将夹层等效为连续分布的线性径向弹簧,弹簧与内外管在径向方向上完全约束。利用最小势能原理导出夹层管系统的平衡方程,求解得到夹层管在外压作用下的特征值屈曲压力。通过文献结果和有限元计算对本文推导的计算方法进行对比验证,均符合良好。最后对本文推导的解析计算方法的适用范围进行了讨论,并对影响多层管特征值屈曲压力的参数进行了分析。本文的第二部分是夹层管屈曲的有限元分析,并在分析中首次考虑了腐蚀坑的影响。首先对含腐蚀缺陷的夹层管进行特征值屈曲分析,研究夹层管的几何参数和材料参数对夹层管屈曲模态的影响,首次发现夹层管可能发生局部屈曲或整体屈曲,并得到夹层管的屈曲模态分布图。之后再对分析夹层管进行了后屈曲分析,模拟了夹层管的屈曲过程,并对夹芯层刚度、应变强化参数、钢材等级等参数对夹层管失稳压力的影响进行了分析。最后模拟含腐蚀夹层管的屈曲过程,并分析夹层管的屈曲过程和屈曲压力的影响因素。本文分析结果对夹层管的设计和安全评估有一定的指导意义。