LNG船即液化天然气船是在零下163摄氏度低温下运输液化气的专用船舶,它在当前全球的经济生活中扮演着不可或缺的角色。LNG船有别于常规液体船的一个主要技术难点,就是如何使货物在-163℃的极低温度下被安全装运,并且避免低温对船体钢结构造成脆性破坏,这就要求其必须具有足够的结构强度,而船体结构因总纵极限强度不够而失效的可能性最大,因此研究船体总纵极限承载能力,评估船体结构的真正安全余量,保证LNG的安全运行有重要的实际意义。评价船体总纵极限承载能力的最重要指标是极限弯矩,船体的极限弯矩应定义为弯矩-曲率曲线的斜率为零的峰值点所对应的弯矩值。这样定义的极限弯矩计及了包括屈服、屈曲及组合的各种破坏形式和各构件之间的非线性影响,目前被认为是最为合理的。本文就采用弯矩-曲率曲线来计算极限弯矩。本文采用非线性有限元法,运用ANSYS进行船体结构总纵极限承载能力计算。先提出两种计算方法:增量法施加的四点纯弯曲和多点约束法。并以Nishihara模型为例,应用两种方法计算总纵极限强度,在计算过程中讨论了载荷、网格密度及载荷子步大小的选取方法,并将计算结果与试验比较,验证计算方法的正确性。将这两种方法应用于一薄膜型LNG船舱段总纵极限强度计算,计算中拱和中垂条件下的弯矩-曲率曲线,分析破坏过程。最后探讨了初始位移,残余应力,板厚和屈服应力等主要参数的影响。通过本文的计算研究可以看出,FEM方法能较好地将非线性因素考虑到船体的总纵极限强度中,是计算船体总纵极限承载能力的较可靠的方法。在应用总纵极限承载能力进行LNG船体结构设计时,要着重考虑始屈弯矩和极限弯矩之间的安全余量。初始位移和残余应力对极限强度的影响较小,但其对结构进入塑性阶段的影响不容忽视。