随着全球能源危机的加剧、石油价格的不断上涨,如何加大能源战略储备,有效减少世界油价波动对我国经济体系的冲击成为了人们普遍关注的话题,而用于油品贮藏的立式浮顶储罐也成了一种具有战略意义的重要结构,由于其贮存的多为易燃易爆介质,因此如何保障其在地震等重大自然灾害中的安全,有效降低其经济损失和灾害影响成为众多学者竞相研究的重要课题。在储罐的抗震研究中,地震振动台试验是研究储罐地震反应的理想方法,但由于其耗时多、经济投入高而限制了其广泛应用,目前对于储罐抗震分析大多采用简化理论方法,随着有限元数值分析软件的发展,三维有限元数值模拟成为研究储罐地震动响应的又一重要研究手段。为此,本文针对大型立式钢制浮顶储罐,引入基础隔震措施,考虑浮顶和多维地震激励的影响,采用有限元数值仿真分析方法对浮顶储罐抗震性能及基础隔震效应进行研究,主要研究内容如下:1.应用有限元分析方法,考虑罐壁材料的非线性,罐壁与液体间的液-固耦合,分别建立抗震、基础隔震条件下有浮顶储罐、无浮顶储罐有限元数值分析模型。2.进行了浮顶储罐结构及敞口储罐结构地震振动台试验,对储罐的抗震性能进行研究,通过试验对数值分析方法的可靠性进行验证。3.应用理论方法对抗震储罐结构及基础隔震储罐结构数值分析方法的有效性进行验证,分析结果显示,三维数值模拟分析方法可行,有效。4.研究了不同基础条件、不同地震烈度、多维地震激励下浮顶对传统抗震储罐结构地震动响应的影响;并对不同地震烈度、隔震周期、隔震层阻尼比及多维地震激励下浮顶对基础隔震储罐结构地震动响应的影响进行研究;指出了考虑三向地震激励的必要性,给出了相应结论。5.进行了不同参数条件下基础隔震浮顶储罐减震效果分析,分析结果表明,地震烈度改变及地震波选取不同对基底剪力、倾覆力矩及动液压力减震率影响微小,但对晃动波高影响显著。6.以大型浮顶储罐为研究对象,研究三向地震激励作用下基础隔震结构体系的动力屈曲特性,并与非隔震情况进行对比,从屈曲的角度验证基础隔震措施的有效性。数值分析表明,基础隔震可以有效提高储罐的屈曲临界荷载。