肋环形加劲浅球壳是一种薄壳和加劲肋共同承载的空间结构形式。因其具有良好的受力性能和经济性,广泛应用于大型储气罐的顶盖和活塞结构。由于此类结构的理论研究不足,给工程设计带来一定困难。本文采用数值分析、模型试验和理论研究相结合的方法,探讨大型肋环形加劲浅球壳的静力承载性能。先基于弹性地基梁比拟法提出经向肋的位移和内力计算式;再设计加工3个缩尺试验模型,并通过静载试验结果分析加劲浅球壳的受力性能;最后考虑初始缺陷的影响,提出基于相对初始缺陷的经向肋的位移和应力计算式。主要研究内容和成果如下:1.分析大型肋环型加劲浅球壳的受力特点。建立顶盖实例与缩尺试验结构的有限元模型,二者的静力分析结果较吻合,表明缩尺试验模型的简化设计方法合理。对比有限元分析数据与文献公式所得顶壳应力值,发现开口球壳内力公式可以视为加劲壳中薄膜内力。2.研究肋环型加劲浅球壳的内力简化计算方法。考虑环向肋和球壳薄膜应力对经向肋提供的侧向支撑,借鉴弹性地基梁比拟法推导经向肋内力和位移计算式。考虑翼缘剪力滞效应,研究加劲肋组合截面有效宽度的计算方法和分段取值原则。两个缩尺模型经向肋的位移和应力计算式值与有限元计算结果吻合较好。3.通过缩尺模型静载试验结果分析肋环型加劲浅球壳结构的受力性能。3个缩尺模型的试验现象表明,在达到弹性极限荷载前,结构的变形和应力变化基本符合线性关系,并且初始缺陷是结构发生局部失稳进而引起整体失稳的关键因素。3个缩尺模型的变形和应力均满足气柜顶盖在正常工作荷载作用下的设计要求。4.研究相对初始缺陷影响下的经向肋竖向位移和应力计算方法。根据试验模型的初始缺陷和经向肋上关键测点的竖向位移和正应变数据,引入加劲壳相对初始缺陷的概念,拟合相关参数k和η,推导含缺陷的经向肋竖向位移和应力计算式。将计算式值与3个模型测试值进行对比,计算值与测试数据吻合较好。