船体空船结构重量是影响船舶经济性指标的一个重要因素，因此有必要进行船体结构轻量化设计研究。目前船体结构的优化设计，大多集中于对中横剖面、板架、舱壁等结构的尺寸优化，而对船体的结构型式优化设计研究较少。本文根据超大型原油船（VLCC）的结构特点，针对船体尾部结构型式进行优化设计，提出了阶梯式布置理念，并基于船体动力特性分析对尾部阶梯式结构布置方案进行了设计研究。本文的主要研究内容和结论如下：（1）超大型原油船尾部阶梯式结构型式设计：本文从优化布置角度出发，基于超大型原油船船尾结构型式特点，提出了阶梯式布置结构型式。并以一艘320000DWT VLCC船为研究对象，对该船船体尾部进行了阶梯式结构布置设计，初步确定了两种尾部阶梯式结构型式设计方案。（2）全船总振动模态计算分析研究：针对研究对象，建立了全船一维船体梁有限元模型和全船混合有限元模型。计算了该VLCC原设计及两种尾部阶梯式设计方案的全船总振动模态，并研究分析了尾部阶梯式结构型式设计对研究对象总振动固有模态的影响。（3）尾部及上层建筑振动响应预报：选取螺旋桨激振力作为激励，使用混合有限元模型对该VLCC原设计及两种阶梯式设计方案的尾部及上层建筑的结构振动响应进行了预报，研究了两种阶梯式结构型式设计方案对研究对象振动特性的影响，并进行了对比研究。（4）船体振动评价标准的比较研究：对目前使用的ISO6954船体振动评价标准的两种版本（1984版和2000版）进行了差异性对比分析。分别采用两种振动评价标准对设计方案的尾部和上层建筑振动响应进行了评估，讨论了两种标准的使用方法。