随着经济的迅猛发展,石油作为一种非再生能源地位越来越重要。从国家石油资源充足性角度考虑,我国正加快发展石油的储备能力,储液罐已成为最主要的石油储存工具。立式储液罐作为目前最常见的储液容器已被广泛应用,需求量日益增长,近年来有向大型化和浮放式的趋势发展。储液罐一旦受到地震的破坏,不仅会造成经济损失,还会产生十分严重的次生灾害。尤其在我国这样一个地震多发的国家,更加需要对大型储液罐进行独立针对性的分析。本文仿真分析了立式储液罐在地震载荷下的响应,采用的工具是通用有限元ANSYS Workbench软件。在计算时,充分考虑了几何非线性、液固耦合、液面大幅度晃动等因素。主要内容包括:1、考虑罐壁压力分布的变化及罐壁变形的影响,罐壁内法向应力和应变非均匀分布,仅用壳单元对罐壁受载变形计算会产生一定的误差。为确定误差范围,针对小罐体模型,分别利用三维实体单元和壳单元对储液罐进行网格划分,在相同的液体条件和地震响应下进行仿真分析,并对应力、变形等重要结果进行了比对。结果显示,两种单元计算得到的应力、变形在最值的数值上基本一致,在极值过度区域内结果分布略有不同,在一些特殊区域差别明显。从整体对比结果分析可以看出,两种分析单元结果并无性质上的差别,利用壳单元计算的结果在可接受范围内。2、在ANSYS Workbench软件中的实体单元和壳单元,都是没有中间节点的低阶单元,只有在角点和边界点处存在节点。利用其计算大型柱壳或多层变厚度壳体的流固耦合问题时,受到非线性几何和简缩积分的影响,造成结果收敛非常困难。考虑到罐体上加强圈的存在,罐体整体变形相对于罐体体积非常小,罐体内液体压力受罐体变形影响变化不大,采用先将罐体视为刚体,得到罐体内液体压力随地震载荷的变化,并作为载荷再次施加到罐体上,计算储液罐在地震载荷下的响应。为确定该方法的误差范围,利用上述方法和双向流固耦合方法对小型和大型的罐体模型在地震载荷下的响应做了计算。结果显示,受到罐体开口处变形的影响,双向流固耦合计算得到的罐体接近开口处的变形较本文方法计算得到的变形结果,最大值更大,变形分布更加不均匀。而在罐底处的结果十分接近,且应力应变也是同样的分布。3、针对大型实际储液罐,利用本文方法计算得到了其在地震载荷作用下的响应。通过分析罐体内液体液面高度和罐体变形、应力、应变和加速度,找到了罐体在地震载荷作用下的危险区域和最大变形量,为罐体设计提供依据。