立式圆柱形储油罐是石油储运中的重要设施。近年来,我国石油化工业发展迅速,建造了更多、更大的立式圆柱形储油罐。一方面,我国是一个多地震国家,许多储油罐位于地震区,存在着抗震问题;另一方面,我国当前面临一个新的地震活动高潮期,所以储油罐的抗震研究具有十分迫切而重要的意义。目前,储油罐的发展趋势为薄壁、基础浮放和体积大型化。大型储油罐几乎全部为外浮顶储罐,罐体直接浮放在基础上,因此,自由搁置在基础上的外浮顶储油罐的抗震问题是当今研究的热点之一。对于储油罐的抗震分析,目前一般采用简化法进行分析。有限元数值分析也得到了一定的应用,但是因为自编程序的功能、计算精度等限制,无法在工程设计中得到普遍应用。本文采用商业有限元分析软件ANSYS对储油罐的抗震性能进行了计算分析,主要包括以下几个方面的研究工作:1、总结了弹塑性有限元基础理论,在分析不同弹塑性本构模型优缺点的基础上,确定了适合储油罐和地基提离的弹塑性本构关系。2、建立了考虑液固耦合作用的立式外浮顶储罐有限元模型。分析了非锚固罐有限元模型中的非线性接触问题,建立了添加加强圈的外浮顶储油罐的有限元模型。3、对2000m3和50000m3储油罐进行了模态分析,计算了两种储油罐的前三阶模态。同时,进行了结构影响分析,包括罐壁形式、浮顶和加强圈等。4、分析了2000m3和50000m3非锚固储油罐在水平地震载荷激励下的动力响应。包括储液晃动波高,罐壁大的应力和应变,底板的提离及剪力。同时分析了锚固罐的地震响应,并与非锚固罐的结果进行了对比分析。