立式储罐作为石油化工领域广泛运用的容器,随着石油化工行业的发展和国家石油战略储备库的实施,立式储罐的设计及建造呈大型化趋势。大型立式储罐通常用于储存易燃、易爆、有毒介质,在地震作用下若发生破坏,将导致火灾、泄漏等次生灾害,对人身安全和居住环境构成威胁。大型立式储罐在地震作用下的晃动问题是储罐抗震设计的重要指标,该指标设计是否合理直接关系到储罐在地震作用下的安全性能。而现阶段世界范围内储罐抗震规范中的波高计算,多对中短周期地震动进行设防,而对长周期地震动激励下的晃动波高考量较小。鉴于此,本文将选择具有不同频谱特性的地震动作为地震激励,研究储液在其作用下的晃动效应。以各国储罐规范的对比、振动台试验和数值仿真等方面作为支撑,研究晃动效应的同时,并对长周期地震动作用下波高进行规范修正,具体研究内容如下:1.从理论溯源、设防基准、设防目标、场地划分、反应谱等方面对国内外储罐抗震规范进行了系统的对比分析,并计算了各规范的储液晃动波高,得出中国规范较美国、日本、欧洲等国的波高计算值偏大,其值主要针对中短周期地震动激励波高的设防,对长周期地震动的设防不足。2.通过特定罐型的振动台试验,得到晃动波高与地震动周期参数及峰值加速度呈一定的相关性,并利用有限元软件ADINA对模型罐进行晃动模拟,仿真波高和试验波高有较好的拟合,两者可以互相验证。3.对10000m~3立式储罐进行储液晃动数值分析,分别探讨了储液比和地震动峰值加速度与波高的关系,同时,通过波面振动分析得到储液晃动是多阶振型叠加的结果。做大量地震动作用下的晃动数值仿真,利用卓越周期作为地震动周期参数来表征波高有较高的合理性,对中国规范计算波高和仿真波高进行对比,得出中国规范波高计算值对长周期地震动激励波高的包络率较低,规范有必要考量长周期地震动对储罐波高设计的不利影响。4.对长周期地震动进行了不同方法的界定,从长周期地震动的发生概率,及其反应谱和规范谱的对比,提出均方根法和振型分解反应谱法对中国规范波高公式进行长周期修正,并调整了GB 50341-2014《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》波高公式中双阻尼修正的问题,对实际工程中立式储罐的波高设计具有一定的参考意义。