圆柱壳结构在船舶与海洋工程结构物中越来越得到广泛的利用，但由于外载荷的多样化，使其圆柱壳结构的应力强度与稳定性分析仍然是一个具有重要实际意义的研究课题。本论文主要针对圆柱壳在各种非均匀载荷作用下，以及不同直径圆柱壳过渡段结构型式，进行了应力强度和稳定性分析与研究，并结合通用有限元软件ANSYS对圆柱壳结构进行建模计算和对比分析。主要的工作如下：1)从理论上理解与分析圆柱壳在各种非均匀载荷作用下稳定性理论。2)对不同纵横均匀外压作用下环肋圆柱壳稳定性进行了理论分析，得出不同纵横均匀外压作用下环肋圆柱壳的稳定特性的规律，并绘制了随几何参数变化的稳定性曲线。3)根据不同纵横均匀外压作用下环肋圆柱壳稳定性规律，建立了与传统设计过程不同的优化设计方法，并在理论上分析了优化设计方法的正确性。4)建立弯矩作用下圆柱壳结构的有限元模型，并利用计算分析软件ANSYS，通过多点约束建立刚性区域的方法，进行了稳定性特征值分析。同时讨论了在弯矩作用下圆柱壳结构稳定性现有计算方法的适用性，可供实际工程中对受弯矩作用下圆柱壳结构设计提供了理论依据。5)分析不同直径圆柱壳过渡段结构的型式，提出了双圆弧式过渡段的结构型式，并对其结构进行了应力强度分析。