近年来随着石油资源的减少以及价格的动荡,石化能源供应关系紧张,易危及我国经济的安全发展,因此石油储备战略部署尤为重要,扩建储油基地、增加储油设备是石油战略储备的主要途径。现有的储油基地中常采用大型球型储液罐作为主要的储油存储设备,因其结构特殊且容量巨大,易受到当地地质条件和环境的影响发生损坏。在储油基地扩建改造过程中常常需要运用工程爆破技术,爆破开挖作业过程中易产生一系列爆破有害效应,危及周边环境及建筑,其中爆破振动危害尤为突出。储油基地进行爆破开挖作业时,工程现场往往离现役储油罐较近,爆破产生的危害效应会直接威胁到储油球罐的安全,储油罐如果发生泄漏或者遭到破坏都会对环境造成极其恶劣的影响,影响社会安全,尤其是使用年限较久的储油球罐,爆破振动的影响更为突出。如何减弱爆破振动有害效应,同时保障储油基地正常运作是现今爆破安全领域的研究重点。本论文以储油基地爆破开挖工程实践为背景,针对深孔台阶爆破工况下,爆区中远端既有球型储罐爆破振动安全问题,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立模型,采用流固耦合算法,系统研究了球罐在爆破地震作用下的动力响应规律。研究了球罐不同位置的质点峰值振速、液面高度与质点振速的相关性,总结了球罐壁质点振速分布规律,结果显示罐壁与支柱连接处质点振速偏高,易产生局部失稳,且罐内储液具有一定的削波作用,可有效降低罐壁质点峰值振速。对比分析了一次齐爆与50ms延期情况下球罐动力响应情况,结果显示延期起爆可有效减弱爆破地震效应,降低质点峰值振速。通过进一步分析支柱附近焊缝处剪切应力,发现了球罐焊缝处易产生应力集中,但尚未突破材料破坏极限和焊接强度。结合爆破作业期间的现场实测振动数据,分析了振动峰值速度及频率范围分布情况,结果显示球罐顶部垂直方向振速较大,频率较高,水平方向振速较小,频率较低。图[34]表[8]参[80]