船舶结构强度是保障船舶安全性的重要组成部分,在当今船舶大型化的趋势下仍需保持重点关注,特别是碰撞/搁浅等各类事故层出不穷,对结构安全性造成严重威胁,并可能进一步导致人员生命、财产及环境的重大损失。技术的进步和行业内激烈的竞争又促使着对于船舶的经济性要求越来越高,为了充分利用材料,根据构件几何/材料屈服强度等随机性特征,开展船舶结构极限强度的统计学属性研究并进行结构可靠性分析显得尤为必要,这也对提高我国的船舶设计制造水平和竞争力具有重要意义。本文以ISSC基准船舶模型为研究对象,分析其在完整及碰撞/搁浅损伤下的船体结构极限强度和考虑其构件厚度及材料屈服强度影响下的可靠性水平。对完整船体,采用增量-迭代法编制计算程序,对比ISSC基准研究结果验证其合理性;在此基础上,对碰撞/搁浅损伤船体,考虑结构损伤及结构横倾的几何/载荷的非对称效应,引入中性轴偏转算并改进迭代计算过程,实现高效计算;进一步考虑构件几何及材料屈服强度的随机性,以改进的增量-迭代法为基础的,通过自编计算程序进行大样本抽样和重复运算,根据所得结果分析完整及碰撞/搁浅损伤船体的极限强度统计学特征并开展可靠性研究。具体研究内容如下:(1)介绍了完整及碰撞/搁浅损伤船体结构极限强度与可靠性分析的基本研究方法和研究进展,为后续的具体研究工作打下基础。(2)分析完整结构的极限垂向总纵弯曲承载力,采用增量-迭代法作为主要方法研究了结构单元平均应力-应变关系、屈曲失效模式等因素对完整船体极限总纵弯曲承载力的影响,并结合典型时刻截面应力分布情况分析了曲率加载过程中船体梁横截面中性轴的变化规律。(3)对于碰撞/搁浅损伤船体,考虑几何及载荷等的非对称效应,以增量-迭代法为基础编写了极限强度计算程序,并增加了对中性轴偏转的支持。注意到考虑中性轴偏转所引发的计算效率方面的问题,根据二分法原理着重优化了中性轴的迭代过程。针对大角度横倾双轴受弯场景下的完整及碰撞/搁浅损伤船体结构的极限承载力计算问题,则采取了中性轴方程的替代表示法。参考HCSR的损伤定义,假定一系列的损伤范围,采用改进的增量-迭代法对比研究了损伤范围对模型极限总纵弯曲承载力的影响。(4)在参考HCSR进行了完整及碰撞/搁浅损伤船体的极限强度校核的基础上,进一步开展了极限强度的可靠性研究。可靠性分析中综合运用了结合可靠性指标法确定最可能点的一阶可靠性方法、经典的蒙特卡洛模拟和结合重要抽样方法的蒙特卡洛模拟等研究方法,考察了构件尺寸(厚度)及材料屈服强度随机性对模型极限承载力的影响,计算了完整及碰撞/搁浅损伤船体结构总纵强度的失效概率。