随着我国能源需求和战略储备的急剧增长,储罐正向大型化、群罐化方向发展。目前我国处于强震高发期,强震作用下地基土体会发生明显的变形,可能会引发罐体焊缝开裂,导致储油外泄,一旦着火将会酿成灾难性事故,因此保证大型储罐的安全运营非常重要。地震时不仅单个罐体与地基土体之间,而且相邻的罐体之间通过土体都存在着相互作用。然而在我国现行设计规范和标准中,关于储油罐的抗震设计均按刚性地基假定,并没有考虑土体与罐体相互作用以及相邻罐体间的交叉相互作用。目前强震下邻近罐体连同地基之间的相互作用机理研究尚不深入,与储罐大型化、群罐化的发展趋势不符,基于此本文开展了如下工作:1.对罐液体系的简化分析方法进行了阐述,建立了刚性地基储罐模型,土体-单罐系统和土体-双罐系统的有限元模型,确定了系统的自振频率和振动模态,分析了考虑土结相互作用,以及增加邻近罐体后系统动力特性的变化。以罐体基底剪力和弯矩为分析指标进行了谐响应分析,结果表明土结相互作用对罐体响应的影响较大,不考虑土结相互作用可能会低估罐体的响应,土体-双罐系统的响应较单罐时更加复杂。2.选取两条天然地震波和一条人工波,分别对刚性地基储罐、土体-单罐、土体-双罐等三种计算模型进行地震响应分析,研究了考虑土结相互作用、以及周围罐体增加后罐体地震响应的特点和变化规律。结果表明,考虑土结相互作用时罐体的基底剪力和弯矩响应有所增大,按刚性地基进行设计可能会使得罐体偏于不安全;土体-双罐系统中,相邻罐体连同周围地基间的相互作用效应使得罐体地震响应增大,若按照单罐模型设计可能低估罐体的响应。3.在前面地震动输入下,对单罐、双罐、三罐、五罐等四种情况,分别建立其土结相互作用计算模型进行地震响应分析,研究了土体剪切波速、罐体H/R、罐体数目、罐体排列方式以及地震激励方式（一致激励和行波激励）等因素对罐体地震响应规律的影响。结果表明,罐体响应随着土层剪切波速的增大而增大;处于中心位置的罐体地震响应随着罐间距的增大呈现先增大再减小的变化规律,并且在1倍罐体直径时达到最大;按照并列排布的五罐情况进行抗震设计更加安全;采用行波激励时罐体响应较一致激励有所减小,且随着行波波速的增加而增大。4.建立三维罐液耦合体系的数值模型,以考虑前后左右罐体影响的错列排布的五罐模型中罐体基础处的加速度响应为输入,研究了液体的晃动、沿罐壁高度的变形、应力分布及罐壁屈曲失稳等。结果表明,在距罐底0.5 m左右高度处,罐壁的环向拉应力和轴向压应力达到最大,且最大压应力超过了规范规定的容许值,导致罐壁局部屈曲失稳破坏,出现明显的“象足”变形,设计时应适当增大罐体底部附近的罐壁材料厚度,以确保罐体的安全运营。