随着我国经济的快速发展,能源需求缺口很大,同时国家加大对清洁能源的使用力度,而液化天然气这一能源,以高热能、无污染、易存储、易运输以及安全系数高等优点契合大众的需求,迅速占领能源市场,未来将可能代替石油、煤,成为第一大能源。自从我国进口液化天然气以来,对海外天然气的进口依赖程度增加,于沿海地区建立一批LNG接收站,其中作为主体结构的LNG储罐的抗震性能至关重要。目前国内还没有关于LNG储罐设计和抗震的规范,因此研究LNG储罐的抗震性能显得尤为迫切。本文主要研究内容如下:1.以某容积为5万立方米的地上全容式LNG储罐预应力混凝土外罐为原型,考虑混凝土外罐壁和液体之间的流固耦合相互作用,根据相似关系理论,设计了长度相似比1:50的LNG储罐混凝土外罐的振动台试验模型。2.完成振动台试验,着重从加速度、位移和应变三个因素研究了混凝土外罐壁的地震响应,得到一些有用的结论:在空罐、半罐和满罐三种状态下,加速度均是随着罐壁高度增大而增大,同时也印证了加速度放大系数与地震烈度无关;位移沿外罐壁高度有先增加后减小的趋势;环向应变和竖向应变均沿外罐壁高度增大而增大,环向应变沿高度的变化幅度相比竖向应变较大,因此建议适当增加环向预应力钢筋的配筋量。3.运用有限元软件ABAQUS建立LNG储罐预应力混凝土外罐的有限元模型,其中使用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)技术真实地模拟了LNG储罐预应力混凝土外罐壁和液体的流固耦合效应;对LNG储罐预应力混凝土外罐模型进行静力分析。4.运用时程分析法,对LNG储罐预应力混凝土外罐有限元模型施加单向地震作用,重点从位移、环向应力和轴向应力三个因素对预应力混凝土外罐壁的地震响应进行分析,结果显示:位移变化趋势与振动台试验结果吻合较好;在外罐壁底部,罐壁高度1/4、1/2和3/4处应力较大,建议LNG储罐设计在以上位置应重点考虑。