储罐作为一种典型的薄壳结构,在工农业生产中被广泛应用于石油、液化天然气、粮食等各类液体和固体的存储。石油化工产业中,立式圆柱形浮顶储罐作为常用的储罐形式之一,在实际应用中除了受到普通静动荷载外,还会受到如落石或汽车撞击等偶然荷载作用。储罐因偶然荷载或者闪电、操作失误等原因发生爆炸后,会生成碎片撞击相邻储罐,使储罐发生严重的破坏甚至穿透,产生多米诺效应造成连续性的爆炸事故,带来巨大的人员伤亡和经济损失。因此,对大型钢储罐在遭受撞击荷载作用下的动态响应进行研究具有重要的实际意义。本文利用落锤式撞击加载试验机对薄壁圆柱壳进行撞击实验,获得典型破坏形态。处理实验数据得到接触力-变形曲线和吸收能量曲线后,分析曲线以研究撞击作用下圆柱壳结构的动态响应特点以及圆柱壳高度、落锤高度对结构响应的影响。利用LS-DYNA显式动力有限元软件对落锤撞击实验进行数值模拟,通过与实验结果的比较,验证数值模型的可靠性,并对圆柱壳在撞击过程中的应力分布变化情况进行了分析。通过有限元参数分析,结合撞击速度和试件高径比变化的实验结果,研究撞击速度、结构高径比及径厚比对结构动态响应和失效模式的影响,获得了结构峰值变形和平均力的变化规律;发现圆柱壳结构的失效模式会随着撞击速度和结构径厚比变化而改变,但不受结构高径比影响。编写Matlab程序对卧式圆柱形储罐爆炸时碎片的产生和抛射进行模拟,得到常规布置储罐受到爆炸源碎片撞击时的碎片质量、撞击位置、速度和角度等参数的频率分布。以实际工程中的大型立式变壁厚浮顶储罐为研究对象,建立包括抗风圈、加强圈在内的有限元模型,通过参数分析研究储罐受撞击时的动态响应及失效形式,讨论碎片撞击角度、速度、撞击位置等因素对储罐塑性分布、变形及壁厚缩减的影响。