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立式钢储罐是一类典型的金属薄壳结构，对罐周不均匀沉降十分敏感。以往的研究大多基于理想化的谐波沉降，但对于高度非线性的薄壁壳体，通过谐波沉降叠加得到实际沉降下的结果显然并不合适。本文将储罐结构的实际沉降分为两类——整体不均匀沉降和局部不均匀沉降，以实际工程中典型几何尺寸的变壁厚浮顶罐为分析对象，通过非线性有限元分析系统考察浮顶罐在两类不均匀沉降下的稳定性能。研究表明，在整体不均匀沉降下，罐顶环梁首先出现局部屈曲，并表现出稳定的后屈曲性能，结构最终破坏形态与储罐高径比有关;在局部不均匀沉降下，储罐响应与沉降的周向跨度有关，跨度较大时，储罐响应与整体不均匀沉降下的结构响应类似，跨度较小时，很小的沉降即导致罐壁产生局部跳跃屈曲，但仍表现出稳定的后屈曲性能。