弱等效原理是爱因斯坦广义相对论的基本假设之一，它指出“在均匀引力场中，不同组份物体的惯性质量和引力质量之比相等”。检验弱等效原理的方法多为扭秤方案和自由落体方案，自由落体法由于受到实验高度的限制，使得在地球上的实验精度无法得到进一步提高，因此现在高精度的地面实验大都采用扭秤方案。随着空间微重力科学的发展，人们可以利用航天技术开展这一领域的研究，美国和欧空局联合进行的STEP计划就是在空间站进行检验等效原理实验，其预期实验精度为量级。 本文主要计算和分析引力梯度效应对弱等效原理实验的影响，结果发现对于调制的扭秤，由于系统的不对称所引起的引力梯度效应达到了Nm，而周围引力场的不对称同样也会对实验产生不同程度的影响。经过理论分析，采用增强扭秤检验系统和周围引力场的对称性的方法可以减小和降低引力梯度效应对实验的影响。 同时也设计了相关的实验对此进行验证。还对二重对称扭秤的光子实验数据进行了分析，结果发现二倍频的效应为10-12Nm的量级，通过计算分析发现扭秤周围环境的不对称所引入的引力梯度效应是不容忽视的，因此针对喻家山人防山洞的具体情况，对光子实验的实际环境进行了模拟计算，理论分析结果表明对于二重对称的扭秤而言，环境不对称的影响引起的力矩效应为5.4940×10-10Nm，对于四重对称的扭秤来说，效应为1.8668×10-11Nm，可以看到随着扭秤对称性的增加，引力梯度的效应减小了一个数量级。