薄壁柱壳结构被广泛应用于各种航空航天结构中,并且航空航天结构中多为多舱段连接,其舱段间的连接对结构的整体力学特性会产生较大的影响。常见的连接形式有:螺纹连接、销接、胶接、焊接等多种连接方式,其中,螺纹连接拆卸方便、易于装配、可靠性较高,因此被广泛应用,而螺栓连接又是螺纹连接中最为常用的一种连接形式。螺栓连接结构的存在使得界面不连续,并且连接界面的摩擦接触会直接影响结合面的接触特性,进而影响整体结构的力学性能。因此,对螺栓连接薄壁柱壳结构的力学特性进行分析具有重要的意义。本文基于研究螺栓连接的薄壁柱壳结构,建立了其实体有限元模型、混合有限元模型、减缩有限元模型,进而研究了结构的静力学特性、固有特性以及振动响应特性,论文的主要研究内容如下:（1）基于ANSYS有限元软件,建立了螺栓连接薄壁柱壳结构的实体接触有限元模型,进而对其静力学特性进行探究。分析了不同预紧力的施加方法与不同拧紧顺序下,结构残余预紧力的大小与接触压力的分布,并与实验测得的接触压力分布进行对比。在此基础上分析了对螺栓进行卸载时较为合理的卸载方式以及外载荷对螺栓残余预紧力的影响。（2）在静力学分析的基础上,为降低模型自由度,提高求解效率,进一步建立系统的混合有限元模型,并基于实体接触模型与混合有限元模型,分析其固有特性。通过仿真与实验相结合的方法,分析了不同边界条件下,系统的固有特性。考虑到螺栓预紧力的影响,分别分析了法兰螺栓连接处与吊耳处螺栓预紧力对系统固有特性的影响。（3）在系统固有特性分析的基础上,将模型进行线性化处理,并对其进行减缩建模,得到结构的线性减缩混合模型,并基于该模型分析系统在确定性激励下的响应特性。为验证模型与分析方法的准确性,采用实验测试的方法对结构进行扫频、定频与冲击实验测试,并以实验结果为基准,验证仿真方法的有效性。在此基础上探讨了可将结构进行线性化处理的条件,并分析不同激励幅值对系统响应特性的影响。最后为进一步提高计算效率,针对线性模型还可考虑采用导出矩阵的方法分析其响应特性。（4）在对结构进行了确定性响应特性分析的基础上,进一步分析在随机载荷下结构的响应特性,采用谱分析与虚拟激励法两种方法进行分析,并对比不同方法优缺点。其中虚拟激励法在ANSYS有限元软件中实现,具体通过引入大质量和谐响应求解的方式求解,以提高求解效率。并且分析了不同加载方向与不同载荷方式对结构响应特性的影响规律。