我国幅员辽阔，河流众多，长江、黑龙江等是连接内地与海外的重要运输途径。江海直达货船提供了内河、沿海与远洋之间便利快捷的运输方式。江海直达方式减少货运中间环节，提高运营效率、降低货物耗损，深受广大船东喜爱。由于经济性在货运中的主导地位，要求货船具有装卸货物方便，适应性强等特点。随着船舶航运日益繁荣，大尺度货物和快速装卸已成为水运面临的重要问题。在这样的背景下，就要求货船进行适当改进，例如增加甲板大开口面积、撤销横舱壁等。以上改进势必影响船体结构强度。本文的主要内容包括：为探讨优化方案的可行性，寻找经济性与结构安全性之间的最优关系，选用2400t、3000t、5000t三种江海直达货船作为研究对象，提出了优化方案。而后，应用MSC.Patran/Nastran软件对改进后船型分别建立全船有限元模型。对于不同船型分别选择满载出港、压载出港、空载出港等工况条件。选择沿海50年一遇最大波高为波浪条件。根据中国船级社相关规范的要求，采用全船有限元直接计算法，对船体总纵强度、扭转强度和局部强度进行了分析校核。校核结果表明改进后船型结构强度完全能够满足规范要求的同时留有较大裕度。增大甲板开口后的船型部分能够满足强度要求。随着甲板大开口尺度的改变，全船应力大小相应地发生变化。经过比较和分析，最终找到了满足强度要求的大开口极限尺度。