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由于全球能源问题，天然气将成为21世纪消费量增长最快的能源，而液化天然气（Liquefied Natural Gas简称LNG）为天然气的长距离输送提供了方便、可行的方法。全容式LNG储罐是目前国际上LNG接收站常用的结构形式，其作为特种结构，一旦遭到地震破坏，不仅威胁人类的生命财产安全，而且对生态环境的危害也十分巨大。因此，针对LNG储罐的动力特性及其地震作用响应分析是LNG储罐设计的一项重要内容。本文根据实际LNG储罐工程实例，利用有限元软件ANSYS建立160000m3的LNG储罐精细化模型，主要针对以下几个方面展开研究工作：1、以ANSYS有限元软件为研究平台，建立了160000m3大型LNG储罐的精细化模型，确定了相应的单元类型、网格尺寸、边界条件及材料参数等；给出了预应力及非预应力钢筋在有限元模型中的实现方式及液-固耦合方法的建模方式。2、为获得大型全容式LNG储罐的自振特性，利用直接耦合法对液体单元和罐体结构进行流固耦合约束，采用缩减法进行储罐振动特性分析，获得了空罐、正常工作时满液位以及满液位泄露、半液位泄露四种工况下钢制内罐与预应力混凝土外罐的振动特点和振动周期；分析了液体与罐体相互作用时，液体对罐体结构振动特性的影响及其规律，掌握了预应力、罐内气压和底板约束数量等参数对外罐结构振动特性的影响规律。3、选取El-Centro、Taft以及人工地震动对LNG储罐结构进行地震响应分析，得到储罐结构在不同工况、地震动施加方向的结构响应，总结了储罐的响应特点、结构的受力不利部位，并确定了地震动在结构上的最不利施加方向；计算了考虑地震动作用参与的最不利荷载组合，通过与静力荷载效应的对比，得出了地震作用对于LNG结构混凝土外罐占主导地位的结论。4、利用Winkler地基梁假设，考虑LNG储罐结构基础的桩土相互作用，获得了结构桩土相互作用下的振动特性；采用Deepsoil场地地震反应计算软件，分析不同类型土层在峰值加速度为220gal的El-Centro和Taft地震动作用下的地震响应；利用各土层的地震反应分析结果，计算桩-土-结构在地震动作用下的响应，对比总结了不同工况、液位、场地土以及桩土相互作用等条件下LNG储罐混凝土外罐地震响应特点。