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大型非锚固油罐是我国石油战略储备库的关键设备。在地震作用下,油罐的动力响应非常复杂。虽然从20世纪30年代开始,学者们就针对储油罐的动力响应进行了大量的研究,并编制了相应的规范,但是按规范设计的立式储油罐,在大的地震灾害中时有破坏发生,说明油罐动力响应机理和因素尚待进一步研究。本文针对大型非锚固十五万方油罐,进行地震时程响应分析,并利用等壁厚模型和简谐波加载对“象足”屈曲破坏行为进行研究,同时分析各种情况下动水压力产生的环向应力对“象足”屈曲的影响。开展的主要工作为：(1)对比分析中、美、日油罐抗震规范对地震力的考虑及对“象足”屈曲控制方法的异同；并以十五万方油罐为算例,采用无量纲参数法对中、美、日油罐规范的计算结果进行比较。(2)罐壁采用双线性弹塑性硬化材料,液体采用无旋、有粘、不可压缩流体,同时考虑材料、几何和接触状态非线性对十五万方油罐进行地震动力时程响应分析。分析了应力沿罐壁高度的分布情况,研究了储液的晃动、油罐的提离、油罐的滑移和罐壁加速度放大等现象,并得到了提离与晃动波高、轴向压应力之间的关系,以及比较了等壁厚和变壁厚模型对地震响应的异同等。(3)利用等壁厚模型和简谐波加载研究“象足”屈曲破坏的行为。研究结果表明：“象足”屈曲是弹塑性局部屈曲,是环向应力和轴向应力联合作用的结果。发生的条件是环向应力接近或者MISES应力超过材料的屈服应力,同时轴向压应力超过许用临界应力。油罐发生“象足”屈曲时,罐壁变形非常大会带动底板一起变形,底板也可能会发生塑性屈服破坏。(4)研究环向应力对“象足”屈曲的影响。研究结果表明：只有环向应力接近或MISES应力大于材料屈服应力时,油罐才会发生“象足”屈曲；环向应力越大,油罐越容易发生“象足”屈曲,在环向应力不高时,即使轴向压应力较大也不易发生“象足”屈曲。并从液面高度、载荷特征周期、载荷类型和载荷作用方向等方面研究动水压力产生的环向应力对“象足”屈曲的影响。