当前的世界每天都在消耗着大量的能源,特别是随着国家经济的发展,石油资源的消耗量更是与日俱增。然而二十世纪世界范围内爆发了好几次严重的石油危机事件,不但给人民的生活带来极大的困扰,而且严重阻碍了国家经济向前发展。如何高效的存储石油资源对人民的生活和国家的发展起着至关重要的作用。储罐作为一种高效的储存容器,在石油化工领域广泛应用,存储介质大多具有易燃性、易爆性,一旦在地震中遭到破坏,将会引发极其严重的恶果,引发火灾,破坏环境,危害人类健康,给国家造成不可估量的损失。在发生地震时,如何有效降低储罐的地震响应,确保储罐能够安全使用是国内外研究学者不懈努力的目的。鉴于此,本文在国内外关于储罐隔震现有研究成果上,在国家自然科学基金项目大型立式储罐近断层长周期大脉冲地震减震控制研究(51478090)的扶持下,提出了一种新型的应用于大型立式储罐的并联隔震装置,将环梁滚动隔震和以橡胶粒为摩擦滑移原料的摩擦滑移隔震并联起来发挥作用,通过剪切试验得出应用于隔震层的滑移摩擦材料的最优配比,然后运用ADINA有限元数值分析,研究采用并联隔震装置的储罐地震响应,并进行了并联隔震立式储罐振动台试验研究,具体从以下几个方面展开了研究:(1)概述了国内外关于储罐抗震、隔震研究进展,并介绍了自复位隔震体系、砂垫层隔震体系研究进展等。(2)对砂-橡胶粒复合材料充当隔震层的原理进行了理论分析,通过复合隔震垫层剪切试验,研究砂的粒径、竖向压应力和砂在混合料中的配比对复合隔震层力学性能的影响,得出应用于隔震层的滑移材料的最优配比。结果表明,当砂选择粒径较大的粗砂,施加在复合材料上部的竖向压应力越大时,复合材料抗剪强度越大;当砂子为细砂或中砂时,砂子占比为75%时,复合材料抗剪强度越大;当砂子选取粗砂时,砂子占比100%时,复合材料抗剪强度越大;当复合材料中橡胶粒占比100%时,复合材料抗剪性能最弱,装置等效刚度最小,此时为隔震层滑移材料最优配比。(3)通过ADINA有限元软件建立并联隔震储罐和非隔震储罐有限元模型,在0.2g的EL-Centro波作用下对其进行减震效应分析,并选用7条地震波对其进行均值效应分析。结果证明,采用并联隔震装置后,储罐地震响应明显得到控制,与非隔震储罐相比较,储罐基底剪力、基底弯矩、罐壁应力、罐壁加速度和动液压力明显减小,而液体晃动波高并不能得到明显控制;在对储罐进行地震响应分析时,应该多选取几条地震波进行均值效应分析,并应该谨慎选择偏离均值较大的地震波。(4)设计并联隔震装置,对1000m~3储罐按照1:4比例进行缩尺,进行并联隔震立式储罐振动台试验,并与非隔震储罐对比分析,给出隔震储罐的减震效果。试验结果表明,采用滚动隔震和以橡胶粒为摩擦滑移材料的滑移隔震装置并联使用后,储罐地震动响应降低,罐壁加速度减小,而并不能有效控制罐壁提离现象。