薄壁圆柱壳是一种重量较轻且刚度较大的承重结构,在土木工程、船舶与海洋工程等领域中得到了广泛的应用。在工程实际应用中,有时需要在壳体结构上开各种形状的孔,由于孔洞存在,壳体的截面尺寸受到了削弱,结构几何连续性遭到破坏,在承受外部载荷作用时,孔口附近区域的薄膜应力将大幅度增加。本文采用数值模拟分析的方法研究轴压荷载下矩形开孔圆柱壳屈曲性能及补强措施,主要工作及结论如下:（1）对圆柱壳进行特征值屈曲分析与非线性屈曲分析,得到了圆柱壳轴压屈曲形态及荷载与相关参数的关系,为接下来研究开孔圆柱壳受力性能提供基础。（2）基于有限元软件的特征值屈曲分析及非线性分析,指出了矩形开孔显著降低了圆柱壳临界荷载;但当开孔足够大时,开孔的继续增大对圆柱壳轴压临界荷载的影响降低。之后研究有工程实际意义的具体开孔几何参数对圆柱壳轴压屈曲性能的影响,得出影响圆柱壳屈曲荷载的主要因素为开孔轴向高度、开孔水平角度、开孔数量（截取面积不变）。研究表明当开孔临界圆柱壳固结支座时,其轴压荷载临界值会提高;开孔数量增加但开孔相互远离时,圆柱壳轴压荷载不会显著降低;开孔水平较度会影响矩形开孔边界的屈曲形态,从而影响圆柱壳的轴压荷载临界值。（3）为探究各局部补强措施对开不同矩形开孔的圆柱壳的补强效果,论文对4种加劲板方案与3种加劲环方案局部补强措施进行了非线性数值模拟分析。重点分析局部补强后圆柱壳的应力应变、屈曲临界荷载以及圆柱壳各位置的荷载-位移全过程曲线。研究表明加劲板方案中纵向延伸加劲方案和完全加劲方案具有显著的补强效果,横向加劲板及纵向加劲板的补强效果与矩形开孔的高宽比有关;加劲环方案中T型加劲环的补强效果最好,半圆型加劲环的补强效果较低,为实际工程中矩形开孔圆柱壳的补强设计提供一定参考依据。