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随着我国石油化工工业的迅猛发展，各地兴建了大批不同容量的储罐，随着运行时间的增加，部分储罐已产生基础不均匀沉降。储罐一旦发生不均匀沉降事故，不仅会破坏储罐结构以及地基本身，更主要的是它将引发工业生产过程的中断，造成巨大的经济损失，同时还会对环境造成巨大影响。因此，研究储罐地基变形的规律及其破坏机理，从而给出不同规格浮顶储罐在不同基础不均匀沉降类型下的沉降允许值对实际工程具有重要的指导意义和借鉴价值。本文以大庆油田5×104m3、10×104m3和15×104m3三种不同规格的浮顶储罐为研究对象，分别设定不同的载荷条件、边界条件及单元类型，建立三种不同规格储罐在基础平面倾斜、周边不均匀沉降及中心与周边存在沉降差三种不均匀沉降类型下的有限元模型，并对储罐在三种不均匀沉降类型下的各种工况的应力及位移情况进行计算分析。储罐在基础平面倾斜时，罐壁沿倾斜方向发生凹凸变形，最大变形出现在罐壁中下部。随着罐体基础平面倾斜值的增大，储罐的最大应力和液面处的最大位移逐渐增大。5万、10万和15万立方米原油储罐在基础平面倾斜状态下的极限沉降值分别为0.30m、0.35m和0.38m。有限元分析结果略大于国家标准GB50341-2003中规定的允许值，现有标准对浮顶储罐在基础平面倾斜状态下的沉降值的限制显得保守。储罐在周边不均匀沉降时，随着罐周不均匀沉降值的增大，罐壁最大位移逐渐增大，且最大位移出现在最顶层壁板处。5万、10万和15万立方米原油储罐沿罐壁圆周方向10m弧长内的极限沉降差分别为27mm、30mm和32mm。有限元分析结果略大于国家标准GB50341-2003中规定的允许值，现有标准对浮顶储罐在周边不均匀沉降状态下的沉降值的限制显得保守。储罐在中心与周边存在沉降差时，随着沉降差的增大，各关键部位的最大应力均逐渐增大，且最大应力出现在大角焊缝内焊缝与罐底板连接处；在同一沉降差的条件下，储罐容积越大，各关键部位的应力越大。5万、10万和15万立方米原油储罐在中心与周边存在沉降差状态下的极限沉降差分别为3.0%、2.5%和2.2%。有限元计算结果均在国家标准GB50341-2003中规定的范围之内，现有标准对浮顶储罐中心与周边存在沉降差的极限沉降值的限制是偏于安全的。