随着液态天然气(以下简称LNG)需求的迅速增长以及能源的战略储备要求,对于LNG的储备容器需求日益增多,目前最为广泛使用的是预应力LNG储罐结构。合理计算预应力LNG储罐在承受各种载荷下的内力及变形已成为设计人员的迫切要求。我国对于圆柱形预应力LNG储罐应用也日趋广泛,而国内目前缺乏对其详尽而系统的理论分析与研究,特别是针对其的动力分析在国内研究还很少。本文针对50000m3预应力LNG储罐混凝土外墙的动力分析进行了地震响应模拟,主要工作如下:1.使用ANSYS有限元软件,建立适用于经典壳体理论的圆柱形预应力LNG储罐混凝土外墙的有限元模型。合理地选取模拟储罐的混凝土实体单元和预应力筋杆单元。通过两单元相互耦合,采用整体式降温法来模拟在实体单元中的预应力筋效应。通过对圆柱形预应力LNG储罐外墙模型进行内力计算分析,获得储罐外墙内力分布情况和最大内力位置及大小。初步了解圆柱形预应力LNG储罐在静液压力下的受力特性,为动力分析做准备。2.在对圆柱形预应力LNG储罐混凝土外墙模态分析中,采用将动液压力等效为与储罐外墙具有相同加速度的附加质量,求得储罐外墙的自振频率。计算分析得出罐内充满液体的自振频率比空罐自振频率低;预应力效应对储罐外墙自振频率的影响。3.采用Taft波和人工波两种地震波对圆柱形预应力LNG储罐进行地震响应分析。通过将动液压力的解析解与地震荷载施加于结构,实现了圆柱形预应力LNG储罐混凝土外墙在Taft波和人工波两种地震波作用下的时程分析。计算分析得出地震波波形产生的不同动液压力,以及两种波形对结构的内力的影响。为实际工程提供理论依据和数值分析。