顺从于国家南海战略的大潮流,军民两用大型潜水运输船的设计与开发不容迟缓,它的多工况性与复杂装载都大大增加了船型的整体研发难度。作为船体性能研究中的重要一环,大型潜水运输船的结构设计是现阶段的主要工作,而中剖面结构在船体结构中无论是在总重量还是总纵强度方面都扮演着重要角色,它的合理设计一直是结构设计者的首要问题。为此,本文将以大型潜水运输船中剖面结构为研究对象,对其结构理性设计及局部结构优化等若干关键技术进行研究,在满足结构强度及其可靠性的基础上,以期获得一个结构重量较轻,且具有良好动力特性的船体中部结构。本文主要研究内容如下:（1）中剖面结构初步设计:考虑多工况条件,基于中和轴插值法与相当厚度法确定各板列的相当板厚,随后根据各构件的强度与稳定性条件对各列板进行材料分配,初步确定各板厚、纵骨尺寸、纵骨间距及实肋板间距等。（2）中剖面纵向结构优化设计:以纵向结构重量最轻为目标函数,考虑相当应力约束条件,在结构灵敏度分析的基础上,分别基于理论分析方法与数值有限元方法对中剖面纵向构件进行了尺寸优化设计研究。（3）横向强框架拓扑优化设计:引入连续体结构多工况拓扑优化算法,分别运用子模型及三舱段模型技术着力解决了横向强框架的内部桁材布置及开孔等问题,使得横向强框架在满足纵向结构支撑作用及自身横向强度的前提下结构重量最小。（4）对同类潜水运输船中剖面结构给出经验设计手册,包括纵向结构布置形式与纵横向结构设计等。同时,对横向“实肋板”结构与典型板架结构等在静动力特性（应力与固有频率等）及动响应约束（动位移与速度等）下的开孔设计与扶强材布置问题等也进行了拓扑优化研究,为全船结构详细设计提供参考。