成品油储罐,作为成品油储备设施,目前发展的趋势是大型化,大型化带来的潜在危险,一旦发生事故,其造成的危害和后果更加严重。因此需要对成品油罐的安全性、强度等进行详细深入的研究。本论文以我国某油库5×104m3大型柴油内浮顶罐为研究对象,对其储罐罐壁、罐底应力分布、罐壁径向位移变化进行精细化研究。论文针对大型储罐沉降问题,运用商用有限元软件ABAQUS建立了储罐三维立体模型,模型考虑了环墙式地基基础、罐顶、罐壁壁厚以及抗风圈的影响。首先分析了正常工况下储罐罐壁应力,并与理论计算值作对比,表明模型具有较高的准确性。随后对储罐罐底外边缘板宽度、环墙宽度的影响进行了研究,提出了更加合适的外边缘板宽度值和环墙宽度值。其次对储罐在倾斜沉降下罐壁、罐底的应力分布进行了研究,结果显示倾斜沉降下罐底大角焊缝处的应力强度先达到许用应力,而对储罐罐壁影响不大。再次研究了储罐在谐波沉降下的应力分布情况,将实测沉降值利用Fourier分解得到谐波沉降函数,通过改变谐波次数、谐波沉降幅值、储罐液位高度,分析单次谐波对储罐罐壁、罐底的影响,并对罐壁、罐底进行强度评定,找出各单次谐波沉降时储罐罐体的危险位置,确定临界沉降幅值。之后提出大角焊缝处角焊最适宜尺寸,大角焊缝内侧处应力得到有效降低,提高储罐安全性。最后,考虑储罐沉降下罐壁径向位移变化,通过储罐应力分布及罐壁径向位移分布共同确定储罐临界沉降幅值。分析储罐在单次谐波沉降下罐壁径向位移变化规律,通过分析不同沉降幅值、不同液位、不同罐壁高度所对应的径向位移,确定满载时对径向位移影响最大,拟合了单次谐波和组合谐波沉降下最高液位处罐壁径向位移计算公式,并利用有限元模拟组合谐波沉降下罐壁位移量,两者吻合度较高。拟合公式对工程实践具有重大的参考价值和指导意义。