船体结构在极限载荷下屈曲失稳直至最终破坏失效是一个非常复杂的力学过程,包含有强烈的几何非线性和材料非线性的耦合影响。缩比模型试验方法是研究新型结构极限承载能力的有效手段之一,研究人员期望使用缩比模型试验的结果来预报实型的极限承载能力,并依据缩比模型的破坏情况对原型加以完善。但是由于现阶段用于指导缩比模型设计的相似准则是基于船体梁线弹性小变形假定推导的,没有考虑非线性因素的影响,所以缩比模型试验无法直接预报得到原型船体结构的极限承载能力。基于现状,本文提出船体结构极限强度非线性相似准则,用于指导船体极限强度试验中相似缩比模型的设计。主要研究工作如下:1)总结归纳了前人对船体结构极限强度的研究进展,说明了缩比模型试验研究的重要性,并得到了轴压加筋板的屈曲失效是波浪载荷下船体整体失效的主要诱因这一结论;2)论述了现阶段广泛使用的相似准则的推导原理,分析了该相似准则在非线性相似问题的应用上存在的问题;3)以轴向受压加筋板为研究对象,推导了其变形过程的非线性相似准则,提出了试验模型的非线性相似设计方法,并使用数值仿真方法和模型试验加以验证;4)将轴压加筋板非线性相似准则推广至纯弯箱型梁,提出了纯弯箱型梁极限强度试验缩比模型非线性相似设计方法以及使用模型试验对原型进行预报的方法,并使用数值仿真对该方法进行了验证。