该文针对圆柱壳大开孔结构,采用ANSYS计算软件,同时考虑材料非线性和几何非线性的影响,进行有限元模拟应力计算,得到了塑性区的扩展规律.通过对正交实验模拟计算结果的方差分析,得到了开孔率、开孔接管与筒体的壁厚比和材料屈强比三个因素对结构极限载荷上限值影响的主次关系.正交实验结果表明,三个因素对结构极限载荷上限值都有影响,其中材料屈强比影响更显著.在正交实验基础上,进行了单因素实验,进一步考察开孔率,壁厚比对极限载荷上限值的影响.根据对大开孔结构的应力计算,拟合出与材料特性、结构尺寸有关的极限载荷准数关系式.该拟合公式与有限元计算结果的偏差在±10﹪左右,为大开孔结构的极限载荷估算提供了一个工程计算方法.为了验证有限元模型模拟计算的准确性,取计算模型之一进行了水压爆破试验,试验结果表明有限元模拟计算能较好的模拟实际结构的受力状况.文中对开孔率在0.7～0.8的大开孔结构,将极限分析法与AD压力面积法计算得到的许用载荷进行了比较,考察了AD压力面积法的安全裕度.对比结果表明,AD压力面积补强方法能够适合于开孔率在0.7～0.8之间的结构,其相对于有限元计算得到极限载荷上限的许用载荷,安全裕量约210﹪～250﹪;相对于两倍弹性斜率准则确定极限载荷的许用载荷,安全裕量约20﹪～30﹪.