大型钢制储液罐是我国国家战略石油储备的核心设施,而我国有多达9个石油储备基地的抗震设防烈度达到或超过7度,储液罐的抗震安全性正成为我国国家能源供给与经济安全的保障。在1964年的Alaska地震以后,储液罐的抗震设计开始以反应谱理论为基础,并以许用压应力为基准进行稳定验算,但储液罐的震害事故仍时有发生。储液罐的设计地震力由设防地震下的弹性地震力采用折减系数确定,各国设计规范对该系数的取值存在一定争议,而储液罐设计规范现所采用的静力稳定校核方式,也不足以全面反映地震动的不确定性与复杂频谱特性。上述问题至今仍未得到很好解决,因此,确定合理的地震力折减系数以及探索高效的动力稳定性分析手段,具有重要理论意义与工程实用价值。本文将分别提出动力推覆方法、Floquet乘子法、Lyapunov指数法三类分析方法,就钢制储液罐的地震力折减系数、动力不稳定域以及动力失稳概率进行深入研究：考虑多维地震影响并采用Rayleigh阻尼假定,从“位移-压力”格式的流固耦合方程出发,推导出压力凝聚模型的动力平衡方程,并就流固耦合系统模态特性在压力凝聚前后的一致性进行了证明。以Clough模型罐为例,分别从模态特性与时程分析结果验证了压力凝聚模型的有效性。分析了10万方浮顶储液罐与5万方拱顶储液罐的主模态特性,重点考察了抗风圈、拱顶网壳等附属件的影响。考虑重力影响并合并同频模态,由压力凝聚模型导出性能曲线的投影方程,通过控制谐波参数,实现流固耦合系统的单向动力推覆。以10万方浮顶储液罐为例,通过对比广义本构模型与流固耦合模型的时程分析结果,验证了动力推覆方法的有效性。基于动力推覆分析归纳了11种浮顶储液罐的幂次失效模型,以此构建等向强化的单自由度恢复力模型,选择40条最不利地震波,在特定延性下迭代求解储液罐的地震力折减系数,就规范GB50341、SH/T3026中地震力折减系数取值的合理性进行了讨论。从“位移-压力”格式的流固耦合方程出发,以周期变化的几何刚度矩阵考虑壳体应力变化,基于压力凝聚模型,建立储液罐在简谐地面加速度下的周期系数扰动方程,通过计算Floquet乘子,递归搜寻动力不稳定域边界。以Chiba模型罐为例,基于模型试验结果与B-R准则法分析结果共同验证了Floquet乘子法的有效性。选择三类典型大型钢制储液罐作为分析对象,系统研究了静液压、储液密度、储液深度、抗风圈、网壳连接模式、隔震参数等因素对钢制储液罐动力不稳定域的影响。从“位移-压力”格式的流固耦合方程出发,以时变几何刚度矩阵考虑壳体应力变化,基于压力凝聚模型,建立储液罐在地震激励下的等效动力扰动方程,通过实时调整扰动向量模长步进求解动态Lyapunov指数,据此确定储液罐的临界地震动峰值加速度以及动力失稳概率。以10万方浮顶储液罐为例,在简谐激励与地震激励下进行动力稳定性分析,分别采用Floquet乘子法与B-R准则法验证了Lyapunov指数法的有效性。参考储液罐的震害报告,建立多维地震动数据库,选择10万方与5万方钢制储液罐作为分析对象,重点研究了地震动多维特性、附属件设置、储液深度等因素对钢制储液罐动力失稳概率的影响。