在世界货物运输方式中,船舶运输一直占据重要位置。江海直达运输与传统运输方式相比具有成本低、效率高等优点。由于长江航道为天然航道,航行于其中的船舶的长度及吃水都受限,在船舶大型化的市场需求下往往把江海直达船设计成具有长大开口的宽扁型船,这会降低船舶的总纵强度和扭转强度。所以研究宽扁肥大型江海直达船在弯扭组合载荷下的极限强度有助于提高其结构安全可靠性,还可为设计合理、可靠、轻量化船体结构提供技术支撑。本文将理论分析、数值计算和模型实验有机结合起来,对弯扭组合载荷下具有长大开口的宽扁型江海直达船的崩溃特性展开研究。首先探讨载荷加载顺序对船体结构极限强度的影响,为制定实验加载方案奠定基础。随后进行了弯扭组合载荷下的船体结构崩溃实验,通过施加两对大小不同载荷来模拟一定比例的弯扭载荷作用,随着载荷的不断增加,实验模型逐次崩溃,得到其在弯扭组合载荷下的崩溃特性。本文主要进行了以下工作:(1)采用非线性有限元法对复合载荷作用下宽扁型船体结构崩溃特性进行了研究,得到纯弯、纯扭和不同弯扭组合下船体结构的崩溃特征,并就加载顺序对极限强度的影响展开研究。(2)采用非线性有限元法对宽扁型江海直达船体结构在规范设计的弯扭载荷下的崩溃特性展开研究,随着载荷的增大,船中部位船底板率先在靠近舭部区域发生屈曲,并向中部扩展,随后船底纵骨也发生屈曲。随着载荷的进一步增加,船底结构发生屈服,随即丧失承载能力,发生结构崩溃。(3)进行了弯扭组合载荷下的宽扁型船体结构模型的崩溃实验,通过施加两对大小不同载荷来模拟规范设计的弯扭载荷比例,得到宽扁型船体结构模型的结构响应和崩溃模态。模型实验揭示的结构崩溃过程与非线性有限元计算的崩溃过程保持一致,但模型实验得到的极限弯矩和极限扭矩均较计算值小15%左右,这是由于非线性有限元计算时未能考虑初始变形及焊接残余应力所致。本文对宽扁型江海直达船在弯扭组合载荷下的崩溃特性展开研究,获得结构极限承载能力,对于设计安全可靠的船体结构具有重要意义。