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为了提高混凝土厚壁圆筒的极限承载力,本文引入功能梯度材料思想,主要通过改变沿钢筋混凝土厚壁圆筒径向方向的配筋方式,使厚壁圆筒具有功能梯度材料(Functionally Graded Material, FGM)特性,从而使混凝土厚壁圆筒内的应力分布更加均匀。为了探究Ansys数值模拟软件的准确性以及本文数值模拟所采用的约束条件的正确性,本文首先利用Ansys模拟了外壁受有径向均布荷载作用的单层均质混凝土厚壁圆筒沿径向方向的环向应力和径向应力的分布,得到了与Lame解吻合很好的的应力计算结果。在此基础上作者又模拟了内层弹性模量大、外层弹性模量小和内层弹性模量小、外层弹性模量大两种混凝土厚壁圆筒的应力分布情况,对比上述3种计算工况的应力分布结果,与以往的理论结果十分吻合。继而本文开展了对三种不同配筋方式的厚壁圆筒应力分布的初步探讨,作者分别计算了三种不同配筋方式的厚壁圆筒的应力分布,得到了这样的结论：即内壁附近配筋率小,外壁附近配筋率大的配筋方式能够改善厚壁圆筒环向应力沿径向方向的应力分布。在以上研究的基础上,本文依据实际工程中的配筋情况,设计了9种不同的配筋方式的厚壁圆筒,分别是：(1)内侧多配筋,外侧少配筋；(2)只配内侧,且内侧单排配筋；(3)只配内侧,且内侧双排配筋；(4)内侧少配筋,外侧多配筋；(5)只配外侧,且外侧单排配筋；(6)只配外侧,且外侧双排配筋；(7)由内到外递增梯度配筋：(8)内到外递减梯度配筋；(9)由内到外均匀配筋。基于Mises屈服准则,使用Ansys对外壁受有径向均布荷载作用的9种不同计算工况下的混凝土厚壁圆筒塑性极限承载力进行了数值模拟研究,通过对比9种不同配筋方式的极限承载力,得到了能够提高厚壁圆筒塑性极限承载力的配筋方式,是内壁附近多配筋,外壁附近少配筋,并得出结论：环向钢筋应尽量靠近厚壁圆筒内壁附近配置,以提高井壁塑性极限承载力。同时本文还进一步研究了混凝土强度等级对极限承载力的影响,获得的结论为：混凝土强度等级越低,配筋对厚壁圆筒极限承载力的影响越大；混凝土强度等级越高,配筋对厚壁圆筒极限承载力的影响越小。