VLCC是超大型油轮(Very Large Crude Carrier)的英文简称,其载重量一般在30万吨以上,相当于200万桶原油的装运量。在当代船舶工业中,VLCC、超大型集装箱船(ULCS)和液化天然气船(LNG)的建造是衡量一个国家船舶制造水平和能力的重要标准。近年来,为了提高市场竞争力,在当前恶劣的市场环境下占有一席之地,各大设计单位、船厂纷纷对VLCC船舶进行了结构优化研究。优化的主要方向集中在环保、节能、建造工艺等方面。目前日韩相继提出了VLCC强框架无横撑设计,除了最艉强框架和制荡舱壁,其余六个强框架结构均取消横撑。该结构在建造工艺、节约人力成本、节约建造时间等方面具有很强的优势。本文提出了一种无横撑结构的VLCC中货舱横框架结构,并根据该优化方案开展了研究。主要研究内容如下:第一,分析了船舶力系传递方式,重点介绍了船舶力系的四级传递以及力学模型,提出了船舶结构优化的理论基础。第二,提出了VLCC中间货仓无横撑强框架结构的方案,并进行了理论分析。通过增加垂直桁腹板高度,增加甲板横梁高度,增加连接肘板尺寸等方式,消除取消横撑结构后对结构力学性能的影响。第三,根据力学分析内容,提出了八种无横撑结构的优化方案,并进行规范计算。通过计算结果,分析对比各方案的优劣,得到最优化方案。第四,对优化方案进行屈服强度、屈曲强度、局部细化网格计算,并改善结构细节,得到最终满足强度要求的强框架结构。采用无横撑结构的VLCC在施工、成本控制方面有着天然的优势,大大降低了设备使用成本、人力成本和船坞使用时间。该优化设计对VLCC设计、建造具有很强的指导作用。