应力分类法是当前应用较为广泛的分析设计方法,规范中清楚地定义了一次应力和二次应力,但是只凭借等效线性化的方法去处理应力分布曲线无法将一次应力和二次应力区分开,一次结构法能够很好地解决这个问题。基于ANSYS的一次结构法在平面模型中的应用已经趋于成熟,但其在三维结构上的研究仍是空白,目前尚未发现文献提及。本文研究将一次结构法的应用推广至三维结构有了突破性的进展,对当前讨论较多的圆柱壳开孔接管的应力情况进行分析,并给出新的校核方法。首先,本文以封头-内伸接管结构为例,介绍一次结构法在平面模型中的应用步骤和分析方法,介绍运用该方法正确地判断应力的来源、作用和性质,并做出合理的应力分类。其次,以椭圆封头-接管三维结构为调试模型,提出适用于三维模型的约束方程并验证其正确性。应用一次结构法对圆柱壳开孔接管进行应力分析,结果表明其原始结构是更合理的一次结构,连接环内壁处的最大薄膜加弯曲应力是一次应力,根据本文分析结果对圆柱壳开孔接管的校核标准进行修正,并采用新的许用极限进行应力校核和结构改进。最后,按工程项目中的校核方法对某卡箍式容器炉体上各接管的强度进行评定,强度满足要求。但使用修正后的校核准则评定后发现H1接管强度不满足要求,需要重新设计尺寸。接着通过构建炉体的一次结构,对内外壳体及靠近法兰侧的接管进行应力分类和评定。