储罐结构广泛应用于工农业生产中石油、液化天然气、粮食等材料的储存。其中,石油化工业中的钢制储油罐最为常见。由于用途的特殊性,储油罐很容易遭受爆炸和火灾事故的影响,导致结构发生破坏。深入研究大型钢储罐在爆炸和火灾下的结构响应和破坏机理,有助于预防和减小爆炸火灾事故所造成的损失。本文通过数值模拟方法研究大型钢储罐结构在内部爆炸荷载作用下的动力响应以及外部火灾导致的热屈曲问题。全文主要内容如下：第1章介绍了本文的研究背景,回顾了国内外有关储罐爆炸和火灾工况下的荷载模拟以及结构响应的研究情况,阐述了本文工作的出发点和思路。第2章通过两个算例确定并验证了Johnson-Cook热粘塑性本构模型的材料模型参数,并且比较了Johnson-Cook模型与Cowper-Symonds粘塑性本构模型在结构爆炸动力响应数值模拟中的表现。第3章简要介绍了计算流体动力学(CFD)的基本原理,采用FLUENT对钢储罐内部蒸气云爆炸进行了模拟,计算储罐内各点的超压时程,同时根据超压的分布变化特点将储罐划分成若干个等荷载区域,提供简化的爆炸荷载模型,为后文的储罐结构动力响应数值模拟打下基础。第4章基于前文的材料本构模型参数和爆炸荷载模拟结果,采用LS-DYNA对钢储罐爆炸响应进行数值模拟,分析了不同尺寸、不同顶盖形式的钢储罐在内部爆炸作用下的结构动力响应和破坏模式。第5章针对钢储罐在外部火灾引起的热效应作用下的屈曲问题进行了数值模拟,讨论了钢储罐热屈曲的屈曲模态和影响因素。第6章总结全文,概括全文的主要结论,并提出进一步研究工作的展望。