集装箱海运发展至今,已经历经几十年历史。随着行业成长,当前市场上的集装箱船主要呈现出更大型、更经济、更环保的发展态势。为了追求更低的单箱运输成本,单船装箱总数的纪录不断被刷新,大型集装箱船发展至超大型集装箱船,集装箱船不断推陈出新。超大型集装箱船以其超大的装箱量、高效率的装卸运输以及更低的经济成本,成为了运输界的明星船型。集装箱船的一大特点就是甲板开口较大,而超大型集装箱船甲板开口的宽度,更是大于了船宽的80%乃至90%,这给设计者带来了一系列新的结构设计问题。超大型集装箱船的设计研究也越来越受到各方的重视。本文首先从超大型集装箱船的典型中横剖面设计出发,针对目标船型应用规范队中横剖面进行初步校核,以确定各类构件尺寸。鉴于超大型集装箱船大开口的结构特性,本文着重探讨了其扭转强度下的应力分析,并对中横剖面部分构件尺寸进行了优化设计,以使结构在保证安全的前提下尽量经济。并以此中横剖面设计,作为后续结构设计研究的基础。其次,对目标船典型货舱结构应进行了有限元分析,对主要构件进行强度分析,对目标船的主要结构,如双底构件、横向强框构件、水密横舱壁和支撑舱壁进行屈服和屈曲强度评估。再次,对发现的应力较低区域,进行结构优化设计。本文主要针对支撑舱壁进行了评估。对支撑舱壁进行了优化设计,并提出了2种不同的设计方案。经过有限元计算进行分析,最后对计算结果进行了对比分析评估,得到较为优化的设计方案。经过对比,优化方案结果令人满意,并取得了实船应用,对今后类似超大型集装箱船的结构设计具有一定的参考价值。