压力容器由于工艺和结构上的要求常常需要开设各种大开孔结构，超出了常规设计方法的适用范围，只能依靠实验研究，进行对比分析设计或经验设计，其安全性和可靠性得不到保证。而以应力分析为基础的设计方法变得越来越重要，有限单元法已成为结构分析最重要的一种手段。 本文采用有限元方法，应用ANSYS程序，按照分析设计的原则和方法(即弹性应力分析和塑性失效准则)，对大型薄壁压力容器大开孔接管的接管平齐式补强、接管插入式补强及加强圈补强三种补强结构建立三维有限元模型，进行弹性应力分析，得到三种补强结构的应力分布特点，并对接管补强结构，进行一系列建模分析，通过考察一些变量的作用，得出了一些一般性的结论，即当圆柱壳大开孔的开孔率较大时，在开孔接管的局部部位将产生很高的应力，按现有的补强原则进行结构设计已不够安全；应采用有限元方法对结构补强区进行全面的应力分析，再按分析设计方法进行安全评定，从而设计出满足要求的补强结构。通过三种补强结构补强效果的对比分析，提出了适于工程应用的效果较好的补强结构。对于有限元计算结果，通过ASME方法和实验测试验证了有限元建模的正确性。通过研究发现，等效线性化处理是区分有限元计算结果中峰值应力的有效手段，只要选择合适的校核线进行正确的应力线性化，可以分解出峰值应力的大小。研究还表明：ASME方法比等面积法、压力面积法更偏于安全和可靠，与有限元计算结果基本一致，建议采用有限元建模分析或ASME方法对压力容器大开孔补强进行强度计算和应力评定。