随着社会发展,筒仓已广泛应用于农业、采矿、化工、船舶等行业中,主要用于散装固体材料的储存与加工。筒仓的失效是破坏性的,因为大多数筒仓的局部破坏通常会导致整个筒仓结构的灾难性破坏,造成巨大的经济损失甚至是生命损失。然而国内关于钢筒仓的规范主要参考于欧洲规范,关于高架式钢板筒仓的相关理论规范又滞后于实际应用,存在一定差距。针对这一矛盾,本文对高架式钢板筒仓的力学性能和设计优化进行了分析研究。本文以高架式钢板筒仓为研究背景,依据规范及相关理论对其进行理论分析计算,并对其进行强度和稳定性进行验算,可以得出安全性满足要求。利用有限元软件ANSYS建立模型,施加自重、物料荷载、风荷载以及地震作用等,对结构进行静力分析,并与规范计算进行对比,静力分析的结果与理论计算的结果误差小于10%,确定了有限元模型计算的精准性。筒仓结构的计算方法是非常复杂的,但有限元软件的使用大大简化了设计过程,同时也提供了一种直观的方式来确定筒仓结构的薄弱区域。对钢筒仓进行动力及稳定性分析,确定了高架式钢板筒仓地震作用下薄弱部分以及极限承载力。然后,本文建立高架式波纹钢板筒仓的有限元模型,施加自重、物料荷载、风荷载以及地震作用等,对其进行力学性能分析。相对于平钢板筒仓,在强度方面,波纹钢板筒仓的筒壁强度平均提高了40.6%,漏斗部分的强度平均提高了7.7%,支撑柱强度提高了7%。在满仓储料荷载作用下,波纹钢板筒仓的屈曲荷载系数提高了25%,加肋之后又提高了0.36%;波纹钢板筒仓的极限承载力提升了33.3%,而加劲波纹钢板筒仓的极限承载力相对于平钢板筒仓提升了41.6%,加劲波纹钢板筒仓的极限承载力相对于波纹钢板筒仓提升了6.25%。相对平钢板筒壁,波纹筒壁承载能力和延性提高幅度较大,但是对其加肋之后,提高幅度相对较小。所以综合考虑力学性能、经济性以及施工方便等因素,钢筒仓筒壁宜采用波纹板形式比较合理。